Sibling sub-Neptunes around sibling M dwarfs: TOI-521 and TOI-912
Notice bibliographique
Résumé
Context . Sub-Neptunes are absent in the Solar System, yet they are the most common category of planets found in our Galaxy. This kind of planet challenges the internal structure models, prompts investigations into its formation and evolution, and pushes atmospheric characterisation studies to break the degeneracy in their inner composition. Aims . We report here the discovery and characterisation of new sub-Neptunes orbiting two similar M dwarfs, TOI-521 ( T eff = 3544 ± 100 K, V = 14.7 mag) and TOI-912 ( T eff = 3572 ± 100 K, V = 12.7 mag). Each star hosts a transiting planetary candidate identified by TESS and is part of the THIRSTEE follow-up programme, which aims to understand the sub-Neptune population through in-depth and precise characterisation studies on a population level. Methods . We analysed TESS light curves, ground-based photometry, and high-precision ESPRESSO, HARPS, and IRD radial velocities to confirm the planetary nature of both candidates, infer the precise orbital and physical parameters of the planets, and investigate the presence of additional planets in the systems. Results . The two stars host nearly identical planets in terms of mass and radius. TOI-521 hosts a transiting sub-Neptune in a 1.5-day orbit with radius and mass of R b = 1.98 ± 0.14 R ⊕ and M b = 5.3 ± 1.0 M ⊕ , respectively. Moreover, we identified an additional candidate at 20.3 days, with a minimum mass of M p sin i = 10.7 −2.4 +2.5 M ⊕ , currently not detected as transiting in our photometric dataset. Similarly, the planet orbiting TOI-912 is a 4.7-d sub-Neptune with R b = 1.93 ± 0.13 R ⊕ and M b = 5.1 ± 0.5 M ⊕ . Interestingly, TOI-912 b likely possesses an unusually high eccentricity ( e = 0.58 ± 0.02) and is probably undergoing strong tidal dissipation. If such eccentricity were confirmed, it would make TOI-912 b one of the most eccentric sub-Neptunes known to date. TOI-521 b and TOI-912 b have very similar densities (~4 g cm −3 ), and they lie in the degenerate region of the mass-radius diagram where different compositions are plausible, including a volatile-rich composition, or a rocky core surrounded by a H-He envelope. When compared to the other THIRSTEE M-dwarf targets, our sample supports the division of sub-Neptunes into two distinct populations divided by a density gap. Both planets are interesting targets for atmospheric follow-up in the context of understanding the temperature-atmospheric feature trend that starts to emerge thanks to JWST observations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».