TOI-2337b, TOI-4329b ve TOI-2669b’ye benzer bir gezegen sisteminin, Jüpiter benzeri sıcak bir ötegezegenin evrimleşmiş, ölmekte olan bir yıldızın yörüngesinde döndüğü yerde nasıl görünebileceğine dair sanatçının yorumu. Kredi: Hawaii Üniversitesi/Astronomi Enstitüsü/Karen Teramura
Hawaii Üniversitesi Astronomi Enstitüsü’ndeki (IfA) gökbilimciler, yakın zamanda, hayatlarının sonuna yaklaşan yıldızlara tehlikeli bir şekilde yakın yörüngede dönen üç gezegen keşfeden bir ekibin parçası.
Şimdiye kadar bulunan binlerce güneş dışı gezegenden, bu üç gaz devi gezegen, ilk kez keşfedildi. NASA TESS (Transit Exoplanet Survey Satellite) Misyonu, altdev veya dev yıldızların etrafındaki en kısa süreli yörüngelerden bazılarına sahip. Gezegenlerden biri olan TOI-2337b, 1 milyon yıldan daha kısa bir süre içinde, şu anda bilinen herhangi bir gezegenden daha kısa sürede, ev sahibi yıldızı tarafından tüketilecektir.
“Bu keşifler, dünyadaki yeni bir sınırı anlamak için çok önemlidir. ötegezegen Çalışmalar: gezegen sistemlerinin zaman içinde nasıl geliştiğini” açıkladı baş yazar Samuel Grunblatt, Amerikan Doğa Tarihi Müzesi ve New York’taki Flatiron Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı. Doktora derecesini IfA’dan alan Grunblatt, “Bu gözlemler, ev sahibi yıldızları onları yutmadan önce, yaşamlarının sonuna yaklaşan gezegenlere yeni pencereler sunuyor” diye ekledi.
Gezegenlerin keşfi ve doğrulanması, dergide yayınlanmak üzere kabul edildi. Astronomi Dergisi, ve 13 Ocak’ta bir Amerikan Astronomi Topluluğu basın toplantısında duyuruldu. Araştırmacılar, gezegenlerin kütlelerinin 0,5-1,7 kat arasında olduğunu tahmin ediyor. Jüpiterkütlesi ve Jüpiter’in boyutunun biraz daha küçük ila 1,6 katı arasında değişen boyutlar. Ayrıca, mantarın yoğunluğundan sudan üç kat daha yoğun olana kadar çok çeşitli yoğunlukları kapsar ve çok çeşitli kökenleri ima eder.
Bu üç gezegenin buzdağının sadece görünen kısmı olduğuna inanılıyor. Üniversitede yüksek lisans öğrencisi olan Nick Saunders, “TESS ile gezegenlerin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğine, şiştiğine ve yıldızların etrafında nasıl göç ettiğine dair yeni ayrıntılar sağlayan bu evrimleşmiş geçiş gezegen sistemlerinden onlarca yüzlerce bulmayı umuyoruz” dedi. IfA ve çalışmanın ortak yazarı.
Ekip, bu ‘gezegen arkeolojisinin’ gezegen sistemlerinin geçmişini, bugününü ve geleceğini anlamamıza yardımcı olacağını ve bizi şu soruyu yanıtlamaya bir adım daha yaklaştıracağını umuyor: “Yalnız mıyız?”
Maunakea hakkında derinlemesine onay
Gezegenler ilk olarak 2018 ve 2019’da alınan NASA TESS Misyonu tam kare görüntü verilerinde bulundu. Grunblatt ve işbirlikçileri, TESS verilerinde aday gezegenleri belirlediler ve ardından üç gezegenin varlığını doğrulamak için Maunakea’daki WM Keck Gözlemevi’ni kullandılar.
Çalışmanın yazarlarından IfA Astronomu Daniel Huber, “Bu gezegen sistemlerinin Keck gözlemleri, kökenlerini anlamak için kritik öneme sahip ve bizimki gibi güneş sistemlerinin kaderini ortaya çıkarmaya yardımcı oluyor” dedi.
Mevcut gezegen dinamiği modelleri, yıldızlar zaman içinde, özellikle de yıldızın ömrünün son %10’unda geliştikçe, gezegenlerin ev sahibi yıldızlara doğru spiral şeklinde dönmesi gerektiğini öne sürüyor. Bu süreç aynı zamanda gezegenleri ısıtır ve potansiyel olarak atmosferlerinin şişmesine neden olur. Bununla birlikte, bu yıldız evrimi, bir yıldızın etrafındaki gezegenlerin birbirine yaklaşmasına neden olacak ve bazılarının çarpışma olasılığını artıracak, hatta tüm gezegen sistemini istikrarsızlaştıracaktır.
Çalışmada bulunan çok çeşitli gezegen yoğunlukları, bu gezegen sistemlerinin kaotik gezegen-gezegen etkileşimleri yoluyla şekillendiğini gösteriyor. Bu aynı zamanda bu gezegenler için öngörülemeyen ısınma oranları ve zaman çizelgeleri ile sonuçlanmış ve onlara bugün gözlemlediğimiz geniş yoğunluk yelpazesini vermiş olabilir.
İleriye bakmak
Yakın zamanda piyasaya sürülen sistemlerden biri olan TOI-4329’un gelecekteki gözlemleri James Webb Uzay Teleskobu, gezegenin atmosferinde su veya karbondioksit için kanıt ortaya çıkarabilir. Bu moleküller görülürse, veriler bu gezegenlerin nerede oluştuğuna ve bugün gördüğümüz gezegen yörüngelerini üretmek için ne tür etkileşimlerin gerçekleşmesi gerektiğine dair kısıtlamalar sağlayacaktır.
Bu sistemlerin NASA TESS teleskobu ile sürekli olarak izlenmesi, bu gezegenlerin ev sahibi yıldızlarına dönüşme hızını sınırlayacaktır. Şimdiye kadar, hiçbir sistemde net bir yörünge bozulması sinyali gözlemlenmedi, ancak TESS Genişletilmiş Görevleri ile daha uzun bir temel gözlem, spiral içindeki gezegen üzerinde şu anda mümkün olandan çok daha sıkı kısıtlamalar sağlayacak ve gezegen sistemlerinin ne kadar güçlü olduğunu ortaya çıkaracaktır. yıldız evriminden etkilenir.
Referans: Samuel K. Grunblatt, Nicholas Saunders, Meng Sun, Ashley Chontos, Melinda Soares-Furtado, Nora Eisner, Filipe Pereira, Thaddeus Komacek, Daniel Huber, Karen Collins tarafından yazılan “TESS Giants Transit Giants II: En sıcak Jüpiterler evrimleşmiş yıldızların yörüngesinde dönüyor” , Gavin Wang, Chris Stockdale, Samuel N. Quinn, Rene Tronsgaard, George Zhou, Grzegorz Nowak, Hans J. Deeg, David R. Ciardi, Andrew Boyle, Malena Rice, Fei Dai, Sarah Blunt, Judah Van Zandt, Corey Beard, Joseph M. Akana Murphy, Paul A. Dalba, Jack Lubin, Alex Polanski, Casey Lynn Brinkman, Andrew W. Howard, Lars A. Buchhave, Ruth Angus, George R. Ricker, Jon M. Jenkins, Bill Wohler, Robert F. Goeke, Alan M. Levine, Knicole D. Colon, Chelsea X. Huang, Michelle Kunimoto, Avi Shporer, David W. Latham, Sara Seager, Roland K. Vanderspek ve Joshua N. Winn, Kabul Edildi, Astronomi Dergisi.
arXiv:2201.04140