Ground based K-band thermal emissions of exoplanet TrES-3b

1. Ground based K-band thermal emissions of exoplanet TrES-3b Auteurs: E. J. W. de Mooij en I. A. G. Snellen Jens Hoeijmakers hoeijmakers@umail.leidenuniv.nl

2. Overzicht • Wat gaan we waarnemen? • Waarnemingen • Analyse • Conclusie

3. Wat gaan we doen? • Zoektocht exoplaneten • Op zoek naar thermische straling • Infrarood: K-band • Vanaf het aardoppervlak

4. Wat is TrES 3b? • Magnitude 12 moederster • TrES-3b • Afstand: 1300 lichtjaar • Periode: 1.31 dagen • Baanstraal: 0.023 AU • Straal: 1.3 rjup • Baanvlak en onze kijkrichtingliggen in hetzelfde vlak. • Grote planeet dichtbij moederster: Veel thermische straling

5. Thermische straling • Thermische straling geeft informatie over samenstelling atmosfeer • Hoe kun je dit waarnemen? • Differentiële fotometrie tijdens de secondary eclipse

7. Infrarood waarnemen • IR waarnemingen worden doorgaans gedaan door de Spitzer Space Telescope • Spitzer: >3.6 μm • We willen kijken in de K-band (1-3μm) • Dus gebruiken we vaste telescopen • UKIRT en LIRIS (William Herschel Telescope)

8. Waarnemingen • Doel: • Het waarnemen van een exoplaneet in de K-band, gebruikmakend van differentiële fotometrie tijdens de secondary eclipse (LIRIS). • Daarnaast: • Het verifiëren van de straal van de planeet wanneer deze voor de ster langs schuift (UKIRT).

9. Transit I • Referentiester: • Corrigeren voor atmosferische verstoringen. • Hoek tussen TrES-3b en de referentiester is 4’, de kijkhoek van UKIRT is 93”x93”. • Wisselen tussen referentiester en TrES-3b • Telkens opnieuw calibreren

10. Transit II • Telescoop uit focus • Vermindert ruis • Laat langere sluitertijd toe • Focus maakt niet uit, we meten immers fluxveranderingen.

22. Secondary eclipse I • Referentiester: • Opnames gemaakt met LIRIS • LIRIS heeft een kijkhoek van 256”x256” • Referentiester en TrES-3b passen dus beiden op de opname • Dit geeft een hoger rendement, dus meer datapunten

23. Secondary eclipse II • LIRIS wordt bij relatief lage count levels al non-linear • Volgens de volgende empirische formule wordt hiervoer gecorrigeerd:

24. Analyse transit • M.b.v. referentiester corrigeren voor tijdsafhankelijke fluxveranderingen

25. Analyse: Transit

26. Analyse transit • Χ2 fit gemaakt van de datapunten. • Transit-model in IDL • Resultaat: r=1,338±0,016rjup,

27. Analyse secondary eclipse • Gebruik referentiester om de lichtcurve van TrES-3b te corrigeren.

29. Analyse secondary eclipse • Χ2 fit gemaakt van de datapunten. • Transit-model in IDL • Resultaat: ΔF=−0.241 ± 0.043%, • ΔF geeft de oppervlakte temperatuur van TrES-3b

31. Conclusie • Met behulp van differentiële fotometrie is TrES-3b waargenomen tijdens zijn transit en secondary eclipse. • Met de waargenomen lichtcurve van de transit is de straal van TrES-3b vastgesteld op r=1,338±0,016rjup . • Met de lichtcurve van de secondary eclipse is de oppervlaktetemperatuur vastgesteld op T=2040 ±185K. • Doel bereikt.

32. Referenties • http://ssc.spitzer.caltech.edu/irac/dither.html • http://outreach.jach.hawaii.edu/pressroom/2009_planet_TrES3b/graphic_eclipse_secondary.jpg • http://neutrons.ornl.gov/workshops/sns_hfir_users/posters/Laub_Chi-Square_Data_Fitting.pdf • Ground based observations of thermal emissions of the exoplanet TrES-3b, E. J. W. de Mooij en I. A. G. Snellen