NASA’nın Kepler görevi, M-cüce yıldız KOI-4777’nin yörüngesinde dönen Mars boyutundaki bir ötegezegenin yaklaşık 10 saatlik geçişini keşfetti. Gezegenin ev sahibi yıldıza yakınlığı ve M-cücesinin Güneş benzeri bir yıldıza kıyasla daha küçük boyutu, keşfedilen en küçük ultra kısa dönemli gezegenlerden biri olan KOI-4777.01’i tespit etmeyi mümkün kıldı. Araştırmacılar, KOI-4777.01’in gezegensel yapısını doğrulamak için yüksek hassasiyetli bir astronomik spektrograf olan Penn State Yaşanabilir Bölge Gezegen Bulucu’yu kullandılar. Üst sıra, M-cüce ev sahibi yıldızı ve ultra kısa süreli Mars boyutundaki gezegeni ile KOI-4777 sistemini aynı ölçekte Güneş-Dünya sistemiyle karşılaştıran bir sanatçının temsilini göstermektedir. Alt sıra, Dünya ile Güneş arasındaki gerçek mesafeyi temsil ediyor – yaklaşık 160 kat daha uzakta. Kredi bilgileri: Dani Zemba, Penn State
Bir gezegenin doğası MarsBir M-cüce yıldızına çok yakın yörüngede dönen küçük boyutlu nesne, Penn State Yaşanabilir Bölge Gezegen Bulucu (HPF) kullanılarak doğrulandı. Kepler uzay teleskobu tarafından toplanan otomatik bir veri aramasında başlangıçta yanlış pozitif olarak sınıflandırılan gezegen, Dünya’nın yaklaşık yarısı kadardır ve ev sahibi yıldızına o kadar yakındır ki, 10 saatten daha kısa bir sürede yörüngesinde döner. Eğer bizim güneşimiz büyüklüğünde bir yıldızın yörüngesinde dönüyor olsaydı, yıldızın koronasını – aşırı sıcak aurasını – sıyırıyor olurdu. plazma yıldızın yüzeyinin ötesine uzanan! Bilinen ultra kısa periyotlu yörüngeye sahip en küçük gezegendir ve gökbilimcilerin bu nadir gezegenlerin nasıl oluştuğunu anlamalarına yardımcı olabilir.
Penn State bilim adamları tarafından yönetilen bir araştırma ekibi tarafından keşfi açıklayan bir makale çevrimiçi olarak yayınlandı ve yayımlanmak üzere kabul edildi. Astronomi Dergisi.
Penn State’de astronomi ve astrofizik alanında yüksek lisans öğrencisi ve makalenin baş yazarı Caleb Cañas, “Ultra kısa dönemli gezegenler -yörünge periyotları bir günden az olan gezegenler- son derece nadirdir” dedi. “Güneşimizin büyüklüğünden ve parlaklığından küçük, soğuk yıldızlar olan M-cüce yıldızların yörüngesinde dönen sadece bir avuç tespit edildi. Bu gezegenlerin nasıl oluştuğunu henüz tam olarak bilmiyoruz, bu nedenle bunun gibi keşifler, potansiyel oluşum senaryolarını sınırlamamıza yardımcı olması açısından önemlidir.”
Kepler uzay teleskobu, gezegenimizin geniş bir bölgesindeki yıldızları gözlemleyerek, güneş sistemimizdekilerin ötesindeki gezegenler olan ötegezegenleri aradı. Samanyolu gökada. Yıldızların parlaklığında, yıldızın ışığının bir kısmının yörüngesi sırasında yıldızın önünden geçen bir aday gezegen tarafından engellendiğini gösterebilecek küçük düşüşler aradı. Parlaklıktaki düşüşün ne kadar sürdüğü, aday gezegen ile ev sahibi yıldız arasındaki ayrımın ve gezegenin yaşanabilir olup olmadığının bir göstergesidir. Geçişler olarak adlandırılan parlaklıktaki bu düşüşler, potansiyel yanlış pozitifleri belirlemek için otomatik bir sistem tarafından incelenir.
Kepler, M-cüce yıldızı KOI-4777’nin parlaklığında böyle bir düşüş gözlemledi, ancak düşüş o kadar kısaydı ki, otomatik inceleme, başlangıçta bunun yanlış bir pozitif olduğunu düşündürdü. Penn State’de Seçkin Kıdemli Bilim Adamı ve Astronomi ve Astrofizik ve İstatistik Profesörü Eric Feigelson ve onun astroistatist ekibi tarafından geliştirilen yeni bir istatistiksel analiz tekniği, bu gezegeni Kepler veri kümesindeki doğru döneminde bağımsız olarak tespit etti. Daha sonra, Kepler verilerindeki potansiyel yanlış pozitiflerin manuel olarak kontrolü, KOI-4777’nin parlaklıktaki düşüşün aslında 0.412 günlük veya yaklaşık 9.9 saatlik bir yörünge periyoduna sahip potansiyel bir gezegen sistemini temsil ettiğini belirledi.
Penn State’de astronomi ve astrofizik profesörü ve bir yazar olan Suvrath Mahadevan, “Bu sistemi gözlemlemek için Teksas’taki McDonald Gözlemevi’ndeki Hobby-Eberly Teleskopu üzerine kurulu yüksek hassasiyetli bir astronomik spektrograf olan Yaşanabilir Bölge Gezegen Bulucu’yu kullandık” dedi. kağıttan. “Bu gezegenin ev sahibi yıldızına ne kadar yakın olduğu göz önüne alındığında, yaşanabilir olması pek mümkün değil, ancak HPF ile sadece yaşanabilir gezegenlerden çok daha fazlasını öğrenebileceğimizi başından beri biliyorduk. HPF’nin kesinliği, KOI-4777.01 olarak bilinen gezegeni istatistiksel olarak doğrulamamızı ve özelliklerini karakterize etmeye başlamamızı sağladı.”
Yıldızların yörüngesindeki gezegenler, yıldızın sallanmasına neden olan küçük bir yerçekimi kuvveti uygular. Bu yalpalama, Doppler etkisinin bir sonucu olarak bir yıldızın yaydığı ışığın dalga boyunda küçük kaymalarla sonuçlanır, tıpkı bir ambulanstaki sirenin perdesinin sizin tarafınızdan hızlandıkça değişmesi gibi. HPF, M-cüce yıldızların yaydığı yakın kızılötesi ışıkta dalga boyundaki bu hafif kaymaları tespit etmek için tasarlanmıştır.
Cañas, “HPF spektrografının kesinliği ile, ilave gezegenler veya yakındaki yıldızlar gibi diğer potansiyel sinyal kaynaklarını ortadan kaldırarak KOI-4777.01’in gerçekten bir gezegen olduğunu doğrulayabiliyoruz” dedi. “Gezegenin kütlesini henüz belirleyememiş olsak da, onu Dünya kütlesinin maksimum yaklaşık üçte biri ile sınırlayabiliriz – kütlesi tamamen demirden oluşuyorsa, bir gezegen bekleyeceğimiz en yoğun malzeme olan kütlesi. doğal olarak şekillendirmek için. Bu, onu bugüne kadar gözlemlenen en küçük ultra kısa dönemli gezegen yapar. Bu tür ek gezegenleri keşfetmek, bu nadir gezegenlerin nasıl oluştuğunu anlamak için önemli olacaktır.”
Araştırma ekibinde Cañas, Feigelson ve Mahadevan’ın yanı sıra William D. Cochran, Chad F. Bender, CE Harman, Ravi Kumar Kopparapu, Gabriel A. Caceres, Scott A. Diddams, Michael Endl, Eric B. Ford, Samuel yer alıyor. Halverson, Fred Hearty, Sinclaire Jones, Shubham Kanodia, Andrea SJ Lin, Andrew J. Metcalf, Andrew Monson, Joe P. Ninan, Lawrence W. Ramsey, Paul Robertson, Arpita Roy, Christian Schwab ve Guðmundur Stefánsson. Bu çalışma desteklenmiştir. NASA Merkez, NASA Dünya ve Uzay Bilimleri Burs Programı kapsamında ve Alfred P. Sloan Vakfı’nın Azınlık Ph.D. Program.