Fomalhaut, a bright star 7.7 parsecs (25 light-years) from Earth, harbors a belt of cold dust with a structure consistent with gravitational sculpting by an orbiting planet. Here, we present optical observations of an exoplanet candidate, Fomalhaut b. Fomalhaut b lies about 119 astronomical units (AU) from the star and 18 AU of the dust belt, matching predictions of its location. Hubble Space Telescope observations separated by 1.73 years reveal counterclockwise orbital motion. Dynamical models of the interaction between the planet and the belt indicate that the planet's mass is at most three times that of Jupiter; a higher mass would lead to gravitational disruption of the belt, matching predictions of its location. The flux detected at 0.8 μm is also consistent with that of a planet with mass no greater than a few times that of Jupiter. The brightness at 0.6 μm and the lack of detection at longer wavelengths suggest that the detected flux may include starlight reflected off a circumplanetary disk, with dimension comparable to the orbits of the Galilean satellites. We also observe variability of unknown origin at 0.6 μm.

Des procedes meta-analytiques sont utilises pour determiner statistiquement la relation existant entre les caracteristiques du travail et la satisfaction vis-a-vis du travail, en prenant en compte la force du besoin de developpement personnel de l'employe

The Gemini Planet Imager is a dedicated facility for directly imaging and spectroscopically characterizing extrasolar planets. It combines a very high-order adaptive optics system, a diffraction-suppressing coronagraph, and an integral field spectrograph with low spectral resolution but high spatial resolution. Every aspect of the Gemini Planet Imager has been tuned for maximum sensitivity to faint planets near bright stars. During first-light observations, we achieved an estimated H band Strehl ratio of 0.89 and a 5-σ contrast of 10(6) at 0.75 arcseconds and 10(5) at 0.35 arcseconds. Observations of Beta Pictoris clearly detect the planet, Beta Pictoris b, in a single 60-s exposure with minimal postprocessing. Beta Pictoris b is observed at a separation of 434 ± 6 milliarcseconds (mas) and position angle 211.8 ± 0.5°. Fitting the Keplerian orbit of Beta Pic b using the new position together with previous astrometry gives a factor of 3 improvement in most parameters over previous solutions. The planet orbits at a semimajor axis of [Formula: see text] near the 3:2 resonance with the previously known 6-AU asteroidal belt and is aligned with the inner warped disk. The observations give a 4% probability of a transit of the planet in late 2017.

An exoplanet extracted from the bright Direct imaging of Jupiter-like exoplanets around young stars provides a glimpse into how our solar system formed. The brightness of young stars requires the use of next-generation devices such as the Gemini Planet Imager (GPI). Using the GPI, Macintosh et al. discovered a Jupiter-like planet orbiting a young star, 51 Eridani (see the Perspective by Mawet). The planet, 51 Eri b, has a methane signature and is probably the smallest exoplanet that has been directly imaged. These findings open the door to understanding solar system origins and herald the dawn of a new era in next-generation planetary imaging. Science , this issue p. 64 ; see also p. 39

Abstract Using Keck Planet Imager and Characterizer high-resolution ( R ∼ 35,000) spectroscopy from 2.29 to 2.49 μ m, we present uniform atmospheric retrievals for eight young substellar companions with masses of ∼10–30 M Jup , orbital separations spanning ∼50–360 au, and T eff between ∼1500 and 2600 K. We find that all companions have solar C/O ratios and metallicities to within the 1 σ –2 σ level, with the measurements clustered around solar composition. Stars in the same stellar associations as our systems have near-solar abundances, so these results indicate that this population of companions is consistent with formation via direct gravitational collapse. Alternatively, core accretion outside the CO snowline would be compatible with our measurements, though the high mass ratios of most systems would require rapid core assembly and gas accretion in massive disks. On a population level, our findings can be contrasted with abundance measurements for directly imaged planets with m < 10 M Jup , which show tentative atmospheric metal enrichment compared to their host stars. In addition, the atmospheric compositions of our sample of companions are distinct from those of hot Jupiters, which most likely form via core accretion. For two companions with T eff ∼ 1700–2000 K ( κ And b and GSC 6214–210 b), our best-fit models prefer a nongray cloud model with >3 σ significance. The cloudy models yield 2 σ −3 σ lower T eff for these companions, though the C/O and [C/H] still agree between cloudy and clear models at the 1 σ level. Finally, we constrain 12 CO/ 13 CO for three companions with the highest signal-to-noise ratio data (GQ Lup b, HIP 79098b, and DH Tau b) and report v sin i and radial velocities for all companions.

Abstract We present the projected rotational velocity and molecular abundances for HD 33632 Ab obtained via Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC) high-resolution spectroscopy. HD 33632 Ab is a nearby benchmark brown dwarf companion at a separation of ∼20 au that straddles the L–T transition. Using a forward-modeling framework with on-axis host star spectra, which provides self-consistent substellar atmospheric and retrieval models for HD 33632 Ab, we derive a projected rotational velocity of 53 ± 3 km s −1 and carbon monoxide and water mass fractions of logCO = −2.3 ± 0.3 and logH 2 O = −2.7 ± 0.2, respectively. The inferred carbon-to-oxygen ratio (C/O = 0.58 ± 0.14), molecular abundances, and metallicity ([C/H] = 0.0 ± 0.2 dex) of HD 33632 Ab are consistent with its host star. Although detectable methane opacities are expected in L–T transition objects, we did not recover methane in our KPIC spectra, partly due to the high v sin i and to disequilibrium chemistry at the pressures to which we are sensitive. We parameterize the spin as the ratio of rotation to the breakup velocity, and compare HD 33632 Ab to a compilation of >200 very low-mass objects ( M ≲ 0.1 M ⊙ ) that have spin measurements in the literature. There appears to be no clear trend for the isolated low-mass field objects versus mass, but a tentative trend is identified for low-mass companions and directly imaged exoplanets, similar to previous findings. A larger sample of close-in gas giant exoplanets and brown dwarfs will critically examine our understanding of their formation and evolution through rotation and chemical abundance measurements.