doprowadziło Uniwersytet w Bernie, międzynarodowy zespół badawczy odkrył podkomponentNeptun planeta pozasłoneczna Okrąża gwiazdę czerwonego karła. Odkrycia dokonano również dzięki obserwacjom dokonanym przez obserwatorium SAINT-EX w Meksyku. SAINT-EX jest obsługiwany przez konsorcjum, które obejmuje Centrum Przestrzeni Kosmicznej i Habitatu (CSH) na Uniwersytecie w Bernie oraz Narodowe Centrum Kompetencji w Badaniach NCCR PlanetS.
Czerwone karły to małe gwiazdy, a więc chłodniejsze niż nasze Słońce. Wokół takich gwiazd woda w stanie ciekłym jest możliwa na planetach bliżej gwiazdy niż w naszym Układzie Słonecznym. Odległość między egzoplanetą a jej gwiazdą jest decydującym czynnikiem w jej odkryciu: im bliżej planeta znajduje się od swojej gwiazdy macierzystej, tym większe prawdopodobieństwo, że zostanie wykryta.
W badaniu opublikowanym niedawno w czasopiśmie, Astronomia i astrofizykaW ramach tych badań naukowcy pod kierunkiem dr Nicole Chanch z CSH Center for Space and Habitat na Uniwersytecie w Bernie donoszą o odkryciu egzoplanety TOI-2257 b krążącej wokół pobliskiego czerwonego karła. Nicole Schanci jest również członkiem Krajowego Centrum Kompetencji w Badaniach Planetarnych, prowadzonego przez Uniwersytet w Bernie wraz z Uniwersytetem Genewskim.
Częścią rozwiązania jest specjalny teleskop
Egzoplanety, które są zbyt daleko od naszego Układu Słonecznego, nie mogą być obserwowane bezpośrednio przez teleskop – są zbyt małe i odbijają bardzo mało światła. Jednak jednym ze sposobów odkrywania tych planet jest metoda tranzytu. Wiąże się to z użyciem teleskopów do poszukiwania spadków jasności gwiazdy, które pojawiają się, gdy planety przechodzą przed gwiazdą. Wielokrotne obserwacje spadków jasności gwiazdy dają dokładne pomiary cyklu orbitalnego planety wokół gwiazdy, a głębokość tranzytu pozwala naukowcom określić średnicę planety. W połączeniu z szacunkami masy planety innymi metodami, takimi jak pomiary prędkości radialnej, można obliczyć gęstość planety.
Planeta TOI-2257 b została początkowo zidentyfikowana na podstawie danych z NASATranzytujący satelita do badań egzoplanet on-koza teleskop kosmiczny. Młoda gwiazda była obserwowana przez cztery miesiące, ale przerwy między obserwacjami sprawiały, że nie było jasne, czy spadek jasności można wytłumaczyć tranzytami planety o orbicie 176, 88, 59, 44 czy 35 dni.
Obserwacje gwiazdy za pomocą Globalnego Teleskopu Obserwatorium Las Cumbres wykluczyły później możliwość, że planeta o okresie obiegu wynoszącym 59 dni spowodowała spadek jasności. „Następnie chcieliśmy sprawdzić, czy możliwy jest 35-dniowy okres orbitalny” – wyjaśnia Nicole Shanshi.
Teleskop SAINT-EX w Meksyku, we współpracy z CSH i NCCR PlanetS, został zaprojektowany w celu bardziej szczegółowego badania czerwonych karłów i ich planet. SAINT-EX to skrót od Search and Characterization of Transiting Exoplanets. Projekt został nazwany na cześć Antoine de Saint-Exupery (św. X), słynnego pisarza, poety i lotnika. SAINT-EX zaobserwował częściowy tranzyt TOI-2257 b i był w stanie potwierdzić dokładny okres orbitalny egzoplanety wokół swojej gwiazdy, 35 dni. „Po kolejnych 35 dniach SAINT-EX był w stanie monitorować cały tranzyt, co dało nam więcej informacji o charakterystyce systemu” – mówi współautor Robert Wells z CSH, który był zaangażowany w przetwarzanie danych.
Planeta o umiarkowanym klimacie o nieregularnej orbicie
Z okresem orbitalnym wynoszącym 35 dni, TOI-2257 b krąży wokół gwiazdy macierzystej w odległości, z której na planecie możliwa jest woda w stanie ciekłym, a zatem mogą istnieć sprzyjające warunki do powstania życia. Planety znajdujące się w tak zwanej „strefie nadającej się do zamieszkania” w pobliżu małego czerwonego karła są łatwe do zbadania, ponieważ ich okresy orbitalne są krótsze i dlatego można je obserwować częściej. Promień TOI-2257 b (2,2 razy większy niż Ziemia) wskazuje, że planeta jest raczej gazowa, a wysokie ciśnienie atmosferyczne nie sprzyja życiu.
„Odkryliśmy, że TOI-2257 b nie ma kołowego, koncentrycznego orbity”, wyjaśnia Nicole Shansch. W rzeczywistości jest to najbardziej egzotyczna planeta krążąca wokół zimnej gwiazdy, jaką kiedykolwiek odkryto. „Jeśli chodzi o możliwość zamieszkania, to zła wiadomość”, kontynuuje Nicole Shanchy. „Chociaż średnia temperatura planety jest komfortowa, waha się od -80 stopni Celsjusza do około 100 stopni Celsjusza, w zależności od tego, gdzie planeta znajduje się na swojej orbicie, daleko od gwiazdy lub blisko niej”. Możliwym wyjaśnieniem tej zaskakującej orbity jest to, że gigantyczna planeta w układzie czai się i zakłóca orbitę TOI 2257b. Dodatkowe obserwacje mierzące prędkość radialną gwiazdy pomogą potwierdzić centralny mimośród i szukać ewentualnych dodatkowych planet, których nie można zaobserwować podczas tranzytów.
Filtr do monitorowania za pomocą JWST
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST), który z powodzeniem wystartował 25 grudnia, zrewolucjonizuje poszukiwania atmosfer egzoplanet. W celu ustalenia priorytetów dobrych kandydatów do obserwacji za pomocą JWST, opracowano spektrofotometr transmisyjny (TSM), który klasyfikuje różne właściwości systemu. TOI-2257b jest dobrze umiejscowiony w stosunku do TSM i jest jednym z najbardziej atrakcyjnych pod-celów Neptuna do dalszych obserwacji. „W szczególności planetę można badać pod kątem oznak takich cech, jak para wodna w atmosferze”, podsumowuje Nicole Shansh.
Odniesienie: „TOI-2257 b: ekscentryczny pod-Neptun dalekiego zasięgu przechodzi przez pobliskiego karła M” autorstwa N. Schanche, FJ Pozuelosa, MN Günthera, RD Wellsa, AJ Burgassera, P. Chinchilli, L. Delreza i E. Ducrot, LJ Garcia, Y. Gómez, Maqueo Chew, E. Jofré, BV Rackham, D. Sebastian, KG Stassun, D. Stern, M. Timmermans, K. Barkaoui, A. Belinski, Z. Benkhaldoun, W. Benz, A. Perilla, F. Boshi, A., Bordanov, D.; Charbonneau, J.L. Christiansen, CA Collins, B.-O. Demore, M.; Devora Bagaris, ok. 1930 r. De Witt, dr; Dragomir, ok. Dansfield, E. Forlan, M. Gaschoy, M. Gillon, C. Jenelka, M.A. K. Heng, CE Henze, K. Hesse, SB Howell, E. Jehin, J. Jenkins, EN Jensen, M. Kunimoto, DW Latham, K. Lester, K. McLeod, I. Mireles, CA Murray, P. Niraula , PP Pedersen, D. Queloz, EV Quintana, G. Ricker, A. Rudat, L. Sabin, B. Safonov, U. Schroffenegger, N. Scott, S. Seager, I. Strakhov, AHMJ Triaud, R. Vanderspek, M Fizzy i Ji Wen, 7 stycznia 2022 r., Dostępne tutaj. Astronomia i astrofizyka.
DOI: 10.1051/0004-6361/202142280
„Podróżujący ninja. Rozrabiaka. Badacz bekonów. Ekspert od ekstremalnych alkoholi. Obrońca zombie.”