# The beta Pictoris system: Setting constraints on the planet and the disk structures at mid-IR wavelengths with NEAR

**Authors:** Nour Skaf, Anthony Boccaletti, Eric Pantin, Philippe Thebault, Quentin Kral, Camilla Danielski, Raphael Galicher, Julien Milli, Anne-Marie Lagrange, Clement Baruteau, Matthew Kenworthy, Olivier Absil, Maud Langlois, Johan Olofsson, Gael Chauvin, Nuria Huelamo, Philippe Delorme, Benjamin Charnay, Olivier Guyon, Michael Bonnefoy  
**arXiv:** [2303.15155](https://arxiv.org/abs/2303.15155)  
**Date:** 2023-03-27  
**Summary page:** https://www.summarizepaper.com/fr/arxiv-id/2303.15155v1/

## Key points

- L'étude a analysé des images coronographiques haute-contraste dans le domaine du moyen infrarouge du système bêta Pictoris en utilisant l'expérience NEAR avec l'instrument VLT/VISIR.
- L'objectif était d'étudier la détection de la planète bêta Pictoris b et les caractéristiques du disque à des longueurs d'onde moyennes infrarouges.
- Plusieurs époques d'observation ont été combinées pour contraindre la position des amas connus et améliorer la connaissance de la dynamique du disque.
- La photométrie de la planète b a été extraite et comparée aux flux publiés dans la littérature pour évaluer sa contribution de flux.
- Des données antérieures provenant de T-ReCS et VISIR ont été utilisées pour étudier l'évolution de la position de l'amas sud-ouest qui avait été initialement observée dans le disque planétaire en 2003.
- Bien que la planète b n'a pas été détectée directement, des contraintes sur sa présence ont pu être mises en excluant l'existence possible d'un anneau planétaire semblable à celui de Saturne autour de cette dernière.
- Le disque présente plusieurs structures remarquables, notamment l'amas sud-ouest connu, dont l’orbite keplérienne a pu être examinée avec un semi-grand axe (SMA)de 56,1 ± 0,4 ua.
- Une seconde structure située sur le côté nord-est du disque ainsi que des structures plus faibles et plus proches ont également été observées mais restent à confirmer.
- Des corrélations ont été trouvées entre les amas CO observés par ALMA et les images moyennes infrarouges obtenues par les observations.
- Si le matériau circumplanétaire se trouve au rayon Roche autour de beta Pictoris b, alors sa masse maximale correspondrait à celle d’un astéroïde mesurant 5 km de diamètre.
- Le mouvement keplérien observé pour l’amas sud-ouest est possiblement indicatif soit d’une

## Summary

Nous avons analysé des images coronographiques haute-contraste dans le domaine du moyen infrarouge du système bêta Pictoris en utilisant l'expérience NEAR avec l'instrument VLT/VISIR. Notre objectif était d'étudier à la fois la détection de la planète bêta Pictoris b et les caractéristiques du disque à des longueurs d'onde moyennes infrarouges. En combinant plusieurs époques d'observation, nous espérions contraindre la position des amas connus et améliorer notre connaissance de la dynamique du disque. Pour évaluer la contribution de flux de la planète b, nous avons extrait sa photométrie et comparé les résultats aux flux publiés dans la littérature. Nous avons également utilisé des données antérieures provenant de T-ReCS et VISIR pour étudier l'évolution de la position de l'amas sud-ouest qui avait été initialement observée dans le disque planétaire en 2003. Bien que nous n'ayons pas réussi à détecter directement la planète b, nous avons pu mettre des contraintes sur sa présence en excluant l'existence possible d'un anneau planétaire semblable à celui de Saturne autour de cette dernière. Le disque présente plusieurs structures remarquables, notamment l'amas sud-ouest connu. En utilisant une base temporelle s’étendant sur 16 ans échantillonnée par cinq époques différentes, nous avons pu examiner l’orbite keplérienne de cet amas : il se déplace avec un semi-grand axe (SMA)de 56,1 ± 0,4 ua. De plus, les images montrent clairement une seconde structure située sur le côté nord-est du disque ainsi que des structures plus faibles et plus proches qui restent à confirmer. Nous avons trouvé des corrélations entre les amas CO observés par ALMA et les images moyennes infrarouges obtenues par nos observations. Si le matériau circumplanétaire se trouve au rayon Roche autour de beta Pictoris b , alors sa masse maximale correspondrait à celle d’un astéroïde mesurant 5 km de diamètre. Enfin, le mouvement keplérien observée pour l’amas sud-ouest est possiblement indicatif soit d’une planète encore non découverte soit signale simplement la présence d’un vortex circumpolaire au sein du système stellaire beta Pictoris .