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Exomoon search with VLTI/GRAVITY around the substellar companion HD 206893 B
Quentin Kral (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), Jason Wang (Northwestern University), Jens Kammerer (European Southern Observatory, European Southern Observatory), S. Lacour (Centre National de la Recherche Scientifique, European Southern Observatory), Mathilde Mâlin (Space Telescope Science Institute, Johns Hopkins University), T. O. Winterhalder (European Southern Observatory, European Southern Observatory), Benjamin Charnay (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), Clément Perrot (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), Paul Huet (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), R. Abuter (European Southern Observatory, European Southern Observatory), A. Amorim (University of Lisbon, Instituto Superior Técnico), William O. Balmer (Space Telescope Science Institute, Johns Hopkins University), M. Benisty (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), Jean-Philippe Berger (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), H. Beust (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), Sarah C. Blunt (Northwestern University), Anthony Boccaletti (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), M. Bonnefoy (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), H. Bonnet (European Southern Observatory, European Southern Observatory), M. Sadun Bordoni (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), Guillaume G. Bourdarot (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), W. Brandner (Max Planck Institute for Astronomy), F. Cantalloube (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), P. Caselli (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), G. Chauvin (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Côte d'Azur), A. Chavez (Northwestern University), A. Chomez (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), Élodie Choquet (Centre National de la Recherche Scientifique, Aix-Marseille Université), Valentin Christiaens (University of Liège), Y. Clénet (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), V. Coudé du Foresto (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), Alexander J. Cridland (Leiden University, Leiden Observatory), R. Davies (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), R. Dembet (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), Jason Dexter (Joint Institute for Laboratory Astrophysics), Antonia Drescher (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), G. Duvert (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), Andreas Eckart (University of Cologne, Max Planck Institute for Radio Astronomy), F. Eisenhauer (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), N. M. Förster Schreiber (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), Paulo J V Garcia (University of Lisbon, Universidade do Porto), R. García López (University College Dublin, Max Planck Institute for Astronomy), Tyler Gardner (University of Exeter), Eric Gendron (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), R. Genzel (University of California System, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), S. Gillessen (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), Julien H. Girard (Space Telescope Science Institute), Sierra L. Grant (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), X. Haubois (European Southern Observatory, European Southern Observatory), Thomas K. Henning (Max Planck Institute for Astronomy), Sasha Hinkley (University of Exeter), S. Hippler (Max Planck Institute for Astronomy), M. Houllé (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Côte d'Azur), Z. Hubert (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), L. Jocou (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), M. Keppler (Max Planck Institute for Astronomy), P. Kervella (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), Laura Kreidberg (Max Planck Institute for Astronomy), N. T. Kurtovic (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), A.‐M. Lagrange (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), V. Lapeyrère (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), J.-B. Le Bouquin (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), Dieter Lutz (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), A.-L. Maire (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), F. Mang (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), G. -D. Marleau (University of Bern, Max Planck Institute for Astronomy), A. Mérand (European Southern Observatory, European Southern Observatory), P. Mollière (Max Planck Institute for Astronomy), John D. Monnier (University of Michigan), C. Mordasini (University of Bern, Center for Space and Habitability), D. Mouillet (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), E. Nasedkin (Max Planck Institute for Astronomy), Mathias Nowak (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), T. Ott (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), Gilles P. P. L. Otten (Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica, Academia Sinica), C. Paladini (European Southern Observatory, European Southern Observatory), T. Paumard (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), K. Perraut (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), Guy S. Perrin (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), O. Pfuhl (European Southern Observatory, European Southern Observatory), Nicolas Pourré (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), Laurent A. Pueyo (Space Telescope Science Institute), D. C. Ribeiro (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), Emily L. Rickman (Space Telescope Science Institute, European Space Agency), Zafar Rustamkulov (Johns Hopkins University), J. Shangguan (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), Thomas Shimizu (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), David K. Sing (Johns Hopkins University), J. Stadler (Excellence Cluster Origins, Max Planck Institute for Astrophysics), T. Stolker (Leiden University, Leiden Observatory), O. Straub (Excellence Cluster Origins), C. Straubmeier (University of Cologne), E. Sturm (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), Linda J. Tacconi (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), A. Vigan (Centre National de la Recherche Scientifique, Aix-Marseille Université), Frederic H. Vincent (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), S. D. von Fellenberg (Max Planck Institute for Radio Astronomy), F. Widmann (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), Julien M. Woillez (European Southern Observatory, European Southern Observatory), Ş. Yazıcı (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), K. Abd El Dayem (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), N. Aimar (University of Lisbon, Universidade do Porto), Anthony Berdeu (Centre National de la Recherche Scientifique, European Southern Observatory), Carlos M Correia (University of Lisbon, Universidade do Porto), Denis Defrère (KU Leuven), Maximilian Fabricius (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), H. Feuchtgruber (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), A. Foschi (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), S. F. Hönig (University of Southampton), Simran Joharle (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), Romain Laugier (KU Leuven), Olivier Lai (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Côte d'Azur), J. Leftley (University of Southampton), Bruno Lopez (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Côte d'Azur), Florentin A. Millour (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Côte d'Azur), M. Montargès (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), Nuno Morujão (University of Lisbon, Universidade do Porto), H. Nowacki (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Côte d'Azur), J. Osorno (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité), R. Petrov (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Côte d'Azur), Pierre-Olivier Petrucci (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble), S. Rabien (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), S. Robbe-Dubois (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Côte d'Azur), Matteo Sadun Bordoni (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), J. Sánchez-Bermúdez (Universidad Nacional Autónoma de México), Daryl Joe D Santos (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), J. Sauter (Max Planck Institute for Astronomy), Jules Scigliuto (Centre National de la Recherche Scientifique, Université Côte d'Azur), Ferréol Soulez (Lyon 1 Université, École Normale Supérieure de Lyon), M. Subroweit (University of Cologne), C. Sykes (University of Southampton)
Résumé : Context . This study presents the first application of high-precision astrometry to search for exomoons around substellar companions, as this field remains largely unexplored. Aims . We investigate whether the orbital motion of the companion HD 206893 B exhibits astrometric residuals consistent with the gravitational influence of an exomoon or binary planet. Methods . Using the VLTI/GRAVITY instrument, we monitored the astrometric positions of HD 206893 B and c on short (days to months) and long (yearly) timescales. This enabled us to isolate potential residual wobbles in the motion of component B attributable to an orbiting moon. Results . Our analysis reveals tentative astrometric residuals in the HD 206893 B orbit. If interpreted as an exomoon signature, these residuals correspond to a candidate (HD 206893 B I) with an orbital period of approximately 0.76 years and a mass of ~0.4 Jupiter masses. However, the origin of these residuals remains ambiguous and could be due to systematics. Complementing the astrometry, our analysis of GRAVITY R = 4000 spectroscopy for HD 206893 B confirms a clear detection of water, but no CO was found using cross-correlation. We also found that AF Lep b, and β Pic b are the best short-term candidates to look for moons with GRAVITY+. Conclusions . Our observations demonstrate the transformative potential of high-precision astrometry in the search for exomoons and proves the feasibility of the technique to detect moons with masses lower than Jupiter and potentially down to less than Neptune in optimistic cases. Crucially, further high-precision astrometric observations with VLTI/GRAVITY are essential to verify the reality and nature of this signal and apply this technique to a range of planetary systems.