Analisi di serie temporali di stelle ospitanti giovani caldi

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Responsabile del tirocinio: Claudia Di Maio (email: claudia.dimaio @inaf.it)

Proponiamo un progetto di analisi delle velocità radiali di stelle che ospitano gioviani caldi. I dati sono ottenuti con lo spettrografo ad alta precisione HARPS-N, installato al Telescopio Nazionale Galileo, nell’ambito del programma osservativo INAF-GAPS.

Il progetto di analisi dati prevede:

  • la valutazione delle modalità e delle tecniche di riduzione dati più adatte;
  • lo studio delle correlazioni tra velocità radiali e indici di attività;
  • l’analisi delle frequenze nelle serie temporali e dell’evoluzione delle periodicità del periodogramma all’aumentare del numero di dati a disposizione;
  • il fit kepleriano dei dati e la stima dei parametri orbitali e fisici dei pianeti;
  • la ricerca in archivio di ulteriori dati di velocità radiale, per estendere il periodo di osservazione analizzato (ad esempio per seguire il ciclo di attività stellare);
  • il confronto dei parametri ottenuti con oggetti dalle caratteristiche simili o con la più ampia popolazione di esopianeti.
Velocità radiali e periodogramma di HAT-P-16

Figura 1 A sinistra: serie temporale di velocità radiale ottenuta con lo spettrografo HARPS-N al TNG nell’ambito della collaborazione GAPS, che mostra il moto orbitale del gioviano caldo attorno alla stella HAT-P-16. A destra: il periodogramma, in cui il periodo del pianeta corrisponde al picco più alto.

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🇬🇧 English version

Supervisor: Claudia Di Maio (email: claudia.dimaio @inaf.it)

We propose a project on the radial velocity analysis of stars hosting hot Jupiters. The data are obtained with the high-precision spectrograph HARPS-N at the Telescopio Nazionale Galileo, within the INAF-GAPS observing programme.

The data analysis project includes:

  • evaluating the most suitable data reduction modes and techniques;
  • studying the correlations between radial velocities and activity indices;
  • frequency analysis of the time series, following how the periodogram periodicities evolve as the number of data points increases;
  • Keplerian fitting of the data to estimate the orbital and physical parameters of the planets;
  • searching archives for additional radial velocity data to extend the observing time span (e.g. to follow the stellar activity cycle);
  • comparing the derived parameters with similar objects or with the wider exoplanet population.
Radial velocities and periodogram of HAT-P-16

Figure 1 Left: radial velocity time series obtained with the HARPS-N spectrograph at the TNG by the GAPS collaboration, showing the orbital motion of the hot Jupiter around the star HAT-P-16. Right: the periodogram, where the planet’s period corresponds to the highest peak.

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