MI
Michael Ireland
Author with expertise in Stellar Astrophysics and Exoplanet Studies
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
16
(81% Open Access)
Cited by:
3,422
h-index:
61
/
i10-index:
214
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

The GALAH survey: scientific motivation

G. Silva et al.Apr 2, 2015
The GALAH survey is a large high-resolution spectroscopic survey using the newly commissioned HERMES spectrograph on the Anglo-Australian Telescope. The HERMES spectrograph provides high-resolution (R ~28,000) spectra in four passbands for 392 stars simultaneously over a 2 degree field of view. The goal of the survey is to unravel the formation and evolutionary history of the Milky Way, using fossil remnants of ancient star formation events which have been disrupted and are now dispersed throughout the Galaxy. Chemical tagging seeks to identify such dispersed remnants solely from their common and unique chemical signatures; these groups are unidentifiable from their spatial, photometric or kinematic properties. To carry out chemical tagging, the GALAH survey will acquire spectra for a million stars down to V~14. The HERMES spectra of FGK stars contain absorption lines from 29 elements including light proton-capture elements, alpha-elements, odd-Z elements, iron-peak elements and n-capture elements from the light and heavy s-process and the r-process. This paper describes the motivation and planned execution of the GALAH survey, and presents some results on the first-light performance of HERMES.
0

LkCa 15: A YOUNG EXOPLANET CAUGHT AT FORMATION?

Adam Kraus et al.Dec 27, 2011
Young and directly imaged exoplanets offer critical tests of planet-formation models that are not matched by RV surveys of mature stars. These targets have been extremely elusive to date, with no exoplanets younger than 10--20 Myr and only a handful of direct-imaged exoplanets at all ages. We report the direct imaging discovery of a likely (proto)planet around the young (~2 Myr) solar analog LkCa 15, located inside a known gap in the protoplanetary disk (a "transitional disk"). Our observations use non-redundant aperture masking interferometry at 3 epochs to reveal a faint and relatively blue point source ($M_K'=9.1+/-0.2, K'-L'=0.98+/-0.22), flanked by approximately co-orbital emission that is red and resolved into at least two sources (M_L'=7.5+/-0.2, K'-L'=2.7+/-0.3; M_L'=7.4+/-0.2, K'-L'=1.94+/-0.16). We propose that the most likely geometry consists of a newly-formed (proto)planet that is surrounded by dusty material. The nominal estimated mass is ~6 M_{Jup} according to the 1 Myr hot-start models. However, we argue based on its luminosity, color, and the presence of circumplanetary material that the planet has likely been caught at its epoch of assembly, and hence this mass is an upper limit due to its extreme youth and flux contributed by accretion. The projected separations (71.9 +/- 1.6 mas, 100.7 +/- 1.9 mas, and 88.2 +/- 1.8 mas) and deprojected orbital radii (16, 21, and 19 AU) correspond to the center of the disk gap, but are too close to the primary star for a circular orbit to account for the observed inner edge of the outer disk, so an alternate explanation (i.e., additional planets or an eccentric orbit) is likely required. This discovery is the first direct evidence that at least some transitional disks do indeed host newly-formed (or forming) exoplanetary systems, and the observed properties provide crucial insight into the gas giant formation process.
0

The GALAH Survey: second data release

Sven Buder et al.May 15, 2018
The Galactic Archaeology with HERMES (GALAH) survey is a large-scale stellar spectroscopic survey of the Milky Way and designed to deliver chemical information complementary to a large number of stars covered by the $Gaia$ mission. We present the GALAH second public data release (GALAH DR2) containing 342,682 stars. For these stars, the GALAH collaboration provides stellar parameters and abundances for up to 23 elements to the community. Here we present the target selection, observation, data reduction and detailed explanation of how the spectra were analysed to estimate stellar parameters and element abundances. For the stellar analysis, we have used a multi-step approach. We use the physics-driven spectrum synthesis of Spectroscopy Made Easy (SME) to derive stellar labels ($T_\mathrm{eff}$, $\log g$, $\mathrm{[Fe/H]}$, $\mathrm{[X/Fe]}$, $v_\mathrm{mic}$, $v \sin i$, $A_{K_S}$) for a representative training set of stars. This information is then propagated to the whole survey with the data-driven method of $The~Cannon$. Special care has been exercised in the spectral synthesis to only consider spectral lines that have reliable atomic input data and are little affected by blending lines. Departures from local thermodynamic equilibrium (LTE) are considered for several key elements, including Li, O, Na, Mg, Al, Si, and Fe, using 1D MARCS stellar atmosphere models. Validation tests including repeat observations, Gaia benchmark stars, open and globular clusters, and K2 asteroseismic targets lend confidence in our methods and results. Combining the GALAH DR2 catalogue with the kinematic information from $Gaia$ will enable a wide range of Galactic Archaeology studies, with unprecedented detail, dimensionality, and scope.
0

MAPPING THE SHORES OF THE BROWN DWARF DESERT. II. MULTIPLE STAR FORMATION IN TAURUS-AURIGA

Adam Kraus et al.Mar 17, 2011
We have conducted a high-resolution imaging study of the Taurus-Auriga star-forming region in order to characterize the primordial outcome of multiple star formation and the extent of the brown dwarf desert. Our survey identified 16 new binary companions to primary stars with masses of 0.25-2.5 Msun, raising the total number of binary pairs (including components of high-order multiples) with separations of 3--5000 AU to 90. We find that ~2/3--3/4 of all Taurus members are multiple systems of two or more stars, while the other ~1/4--1/3 appear to have formed as single stars; the distribution of high-order multiplicity suggests that fragmentation into a wide binary has no impact on the subsequent probability that either component will fragment again. The separation distribution for solar-type stars (0.7--2.5 Msun) is nearly log-flat over separations of 3--5000 AU, but lower-mass stars (0.25--0.7 Msun) show a paucity of binary companions with separations of >200 AU. Across this full mass range, companion masses are well described with a linear-flat function; all system mass ratios (q=M_B/M_A) are equally probable, apparently including substellar companions. Our results are broadly consistent with the two expected modes of binary formation (freefall fragmentation on large scales and disk fragmentation on small scales), but the distributions provide some clues as to the epochs at which the companions are likely to form.
0

THE ROLE OF MULTIPLICITY IN DISK EVOLUTION AND PLANET FORMATION

Adam Kraus et al.Dec 28, 2011
The past decade has seen a revolution in our understanding of protoplanetary disk evolution and planet formation in single star systems. However, the majority of solar-type stars form in binary systems, so the impact of binary companions on protoplanetary disks is an important element in our understanding of planet formation. We have compiled a combined multiplicity/disk census of Taurus-Auriga, plus a restricted sample of close binaries in other regions, in order to explore the role of multiplicity in disk evolution. Our results imply that the tidal influence of a close (<40 AU) binary companion significantly hastens the process of protoplanetary disk dispersal, as ~2/3 of all close binaries promptly disperse their disks within <1 Myr after formation. However, prompt disk dispersal only occurs for a small fraction of wide binaries and single stars, with ~80%-90% retaining their disks for at least ~2--3 Myr (but rarely for more than ~5 Myr). Our new constraints on the disk clearing timescale have significant implications for giant planet formation; most single stars have 3--5 Myr within which to form giant planets, whereas most close binary systems would have to form giant planets within <1 Myr. If core accretion is the primary mode for giant planet formation, then gas giants in close binaries should be rare. Conversely, since almost all single stars have a similar period of time within which to form gas giants, their relative rarity in RV surveys indicates either that the giant planet formation timescale is very well-matched to the disk dispersal timescale or that features beyond the disk lifetime set the likelihood of giant planet formation.
0

THE IMPACT OF STELLAR MULTIPLICITY ON PLANETARY SYSTEMS. I. THE RUINOUS INFLUENCE OF CLOSE BINARY COMPANIONS

Adam Kraus et al.Jun 20, 2016
ABSTRACT The dynamical influence of binary companions is expected to profoundly influence planetary systems. However, the difficulty of identifying planets in binary systems has left the magnitude of this effect uncertain; despite numerous theoretical hurdles to their formation and survival, at least some binary systems clearly host planets. We present high-resolution imaging of 382 Kepler Objects of Interest (KOIs) obtained using adaptive-optics imaging and nonredundant aperture-mask interferometry on the Keck II telescope. Among the full sample of 506 candidate binary companions to KOIs, we super-resolve some binary systems to projected separations of <5 au, showing that planets might form in these dynamically active environments. However, the full distribution of projected separations for our planet-host sample more broadly reveals a deep paucity of binary companions at solar-system scales. For a field binary population, we should have found 58 binary companions with projected separation ρ < 50 au and mass ratio q > 0.4; we instead only found 23 companions (a 4.6 σ deficit), many of which must be wider pairs that are only close in projection. When the binary population is parametrized with a semimajor axis cutoff a cut and a suppression factor inside that cutoff S bin , we find with correlated uncertainties that inside  au, the planet occurrence rate in binary systems is only  times that of wider binaries or single stars. Our results demonstrate that a fifth of all solar-type stars in the Milky Way are disallowed from hosting planetary systems due to the influence of a binary companion.
0

FUNDAMENTAL PROPERTIES OF STARS USING ASTEROSEISMOLOGY FROMKEPLERANDCoRoTAND INTERFEROMETRY FROM THE CHARA ARRAY

Daniel Huber et al.Oct 31, 2012
We present results of a long-baseline interferometry campaign using the PAVO beam combiner at the CHARA Array to measure the angular sizes of five main-sequence stars, one subgiant and four red giant stars for which solar-like oscillations have been detected by either Kepler or CoRoT. By combining interferometric angular diameters, Hipparcos parallaxes, asteroseismic densities, bolometric fluxes, and high-resolution spectroscopy, we derive a full set of near-model-independent fundamental properties for the sample. We first use these properties to test asteroseismic scaling relations for the frequency of maximum power (νmax) and the large frequency separation (Δν). We find excellent agreement within the observational uncertainties, and empirically show that simple estimates of asteroseismic radii for main-sequence stars are accurate to ≲ 4%. We furthermore find good agreement of our measured effective temperatures with spectroscopic and photometric estimates with mean deviations for stars between Teff = 4600–6200 K of −22 ± 32 K (with a scatter of 97 K) and −58 ± 31 K (with a scatter of 93 K), respectively. Finally, we present a first comparison with evolutionary models, and find differences between observed and theoretical properties for the metal-rich main-sequence star HD 173701. We conclude that the constraints presented in this study will have strong potential for testing stellar model physics, in particular when combined with detailed modeling of individual oscillation frequencies.
Load More