Analysis of the Rossiter-McLaughlin effect, the tool to determine the dynamics of exoplanetary systems

Abstract

The architecture of present-day exoplanets reflects their formation and migration his- tory. Spin-orbit alignment, a key tracer of this evolution, has been measured in nearly 300 systems, yet its governing processes are not yet fully understood. This thesis investigates the spin-orbit alignment of two Hot Jupiters by analyzing the Rossiter-McLaughlin effect anomaly in radial velocity data from the PUCHEROS+ and PLATOSpec instruments. In addition, archival data from the HARPS and HARPS-N spectrographs were analyzed. Comparison of the results with known evolutionary processes suggests that disk migration is the most likely scenario, while high-eccentricity migration is not favored by the data. The results demonstrate that small, cost-effective instruments like PUCHEROS+ and PLATOSpec can contribute to measurements of spin-orbit alignment.

Architektura současných exoplanet odráží jejich formaci a migrační historii. Zarov- nání rotační osy hvězdy s oběžnou dráhou planety (spin-orbit alignment), jakožto klí- čový ukazatel tohoto vývoje, bylo změřeno u téměř 300 systémů, avšak procesy, které je řídí, dosud nejsou plně pochopeny. Tato práce zkoumá spin-orbitální zarovnání dvou horkých Jupiterů prostřednictvím analýzy anomálie Rossiterova-McLaughlinova efektu v datech radiálních rychlostí získaných pomocí spektrografů PUCHEROS+ a PLATOSpec. Kromě toho byla analyzována také archivní data ze spektrografů HARPS a HARPS-N. Porovnání výsledků se známými vývojovými procesy naznačuje, že nejpravděpodobnějším scénářem je migrace v disku, zatímco migrace s vysokou excentricitou není daty podpo- řena. Výsledky ukazují, že i malé, nákladově efektivní přístroje, jako jsou PUCHEROS+ a PLATOSpec, mohou přispět k měřením spin-orbitálního zarovnání.