MIT gökbilimcileri, Dünya’dan sadece 10 parsek veya yaklaşık 33 ışıkyılı uzaklıkta yer alan yeni bir çok gezegenli sistem keşfettiler ve bu onu kendimize en yakın bilinen çok gezegenli sistemlerden biri haline getirdi. Sistemin kalbindeki yıldız muhtemelen en az iki karasal, Dünya büyüklüğünde gezegene ev sahipliği yapıyor. Kredi: MIT News, TESS Uydu figürü ile NASA’nın izniyle
Dünya’dan sadece 33 ışıkyılı uzaklıkta bulunan sistem, Dünya boyutunda iki kayalık gezegene ev sahipliği yapıyor gibi görünüyor.
Gökbilimciler galaktik mahallemizde yeni bir çok gezegenli sistem keşfetti.[{” attribute=””>MIT and elsewhere. It lies just 10 parsecs, or about 33 light-years, from Earth, making it one of the closest known multiplanet systems to our own.
At the heart of the system lies a small and cool M-dwarf star, named HD 260655, and astronomers have found that it hosts at least two terrestrial, Earth-sized planets. The rocky worlds have relatively tight orbits, exposing the planets to temperatures that are too high to sustain liquid surface water. Therefore, they are unlikely to be habitable.
Nevertheless, scientists are excited about this system because the proximity and brightness of its star will give them a closer look at the properties of the planets and signs of any atmosphere they might hold.
“Both planets in this system are each considered among the best targets for atmospheric study because of the brightness of their star,” says Michelle Kunimoto, a postdoc in MIT’s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research and one of the discovery’s lead scientists. “Is there a volatile-rich atmosphere around these planets? And are there signs of water or carbon-based species? These planets are fantastic test beds for those explorations.”
The team will present its discovery on June 15, 2022, at the meeting of the American Astronomical Society in Pasadena, California. Team members at MIT include Katharine Hesse, George Ricker, Sara Seager, Avi Shporer, Roland Vanderspek, and Joel Villaseñor, along with collaborators from institutions around the world.
Illustration of NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) at work. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center
Data power
The new planetary system was initially identified by NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), an MIT-led mission that is designed to observe the nearest and brightest stars, and detect periodic dips in light that could signal a passing planet.
In October 2021, Kunimoto, a member of MIT’s TESS science team, was monitoring the satellite’s incoming data when she noticed a pair of periodic dips in starlight, or transits, from the star HD 260655.
She ran the detections through the mission’s science inspection pipeline, and the signals were soon classified as two TESS Objects of Interest, or TOIs — objects that are flagged as potential planets. The same signals were also found independently by the Science Processing Operations Center (SPOC), the official TESS planet search pipeline based at NASA Ames. Scientists typically plan to follow up with other telescopes to confirm that the objects are indeed planets.
The process of classifying and subsequently confirming new planets can often take several years. For HD 260655, that process was shortened significantly with the help of archival data.
The Keck observatory domes atop Mauna Kea. Credit: T. Wynne / JPL
Soon after Kunimoto identified the two potential planets around HD 260655, Shporer looked to see whether the star was observed previously by other telescopes. As luck would have it, HD 260655 was listed in a survey of stars taken by the High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES), an instrument that operates as part of the Keck Observatory in Hawaii. HIRES had been monitoring the star, along with a host of other stars, since 1998, and the researchers were able to access the survey’s publicly available data.
HD 260655 was also listed as part of another independent survey by CARMENES, an instrument that operates as part of the Calar Alto Observatory in Spain. As these data were private, the team reached out to members of both HIRES and CARMENES with the goal of combining their data power.
“These negotiations are sometimes quite delicate,” Shporer notes. “Luckily, the teams agreed to work together. This human interaction is almost as important in getting the data [as the actual observations]”
gezegen çekme
Sonunda, bu ortak çalışma, yaklaşık altı ay içinde HD 260655 çevresinde iki gezegenin varlığını hızla doğruladı.
TESS’ten gelen sinyallerin gerçekten de yörüngedeki iki gezegenden geldiğini doğrulamak için araştırmacılar, yıldızın hem HIRES hem de CARMENES verilerini incelediler. Her iki anket de bir yıldızın radyal hızı olarak da bilinen kütleçekimsel yalpasını ölçer.
Kunimoto, “Bir yıldızın yörüngesinde dönen her gezegen, yıldızı üzerinde biraz yerçekimi etkisine sahip olacak” diye açıklıyor. “Aradığımız şey, o yıldızın gezegen kütleli bir nesnenin onu çektiğini gösterebilecek küçük bir hareketi.”
Araştırmacılar, her iki arşiv verisinden de, TESS tarafından tespit edilen sinyallerin gerçekten de yörüngede dönen iki gezegen olduğuna dair istatistiksel olarak anlamlı işaretler buldular.
Shporer, “O zaman çok heyecan verici bir şeyimiz olduğunu biliyorduk” diyor.
Ekip daha sonra, yörünge periyotları ve büyüklükleri de dahil olmak üzere her iki gezegenin özelliklerini tespit etmek için TESS verilerine daha yakından baktı. HD 260655b olarak adlandırılan iç gezegenin her 2,8 günde bir yıldızın etrafında döndüğünü ve Dünya’nın yaklaşık 1,2 katı büyüklüğünde olduğunu belirlediler. İkinci dış gezegen HD 260655c, her 5,7 günde bir yörüngede dönüyor ve Dünya’nın 1,5 katı büyüklüğünde.
Araştırmacılar, HIRES ve CARMENES’ten alınan radyal hız verilerinden, gezegenlerin kütlesini hesaplayabildiler; bu, her bir gezegenin yıldızını çektiği genlikle doğrudan ilişkilidir. İç gezegenin Dünya’nın yaklaşık iki katı, dış gezegenin ise yaklaşık üç Dünya kütlesi olduğunu buldular. Ekip, büyüklüklerinden ve kütlelerinden her gezegenin yoğunluğunu tahmin etti. İç, daha küçük gezegen, Dünya’dan biraz daha yoğunken, dış, daha büyük gezegen biraz daha az yoğundur. Her iki gezegen de yoğunluklarına göre karasal veya kayalık bileşimlidir.
Araştırmacılar ayrıca, kısa yörüngelerine dayanarak, iç gezegenin yüzeyinin kavurucu 710 kelvin (818 derece) olduğunu tahmin ediyor. Fahrenhayt), dış gezegen ise 560 °K (548 °F) civarındadır.
Kunimoto, “Bu aralığın yaşanabilir bölgenin dışında olduğunu, yüzeyde sıvı su bulunması için çok sıcak olduğunu düşünüyoruz” diyor.
Shporer, “Ancak sistemde daha fazla gezegen olabilir” diye ekliyor. “Özellikle bunun gibi küçük yıldızların çevresinde beş veya altı gezegene ev sahipliği yapan birçok çoklu gezegen sistemi var. Umarım daha fazlasını bulacağız ve biri yaşanabilir bölgede olabilir. Bu iyimser bir düşünce.”
Bu araştırma kısmen NASA, Max-Planck-Gesellschaft, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Ministerio de Economía y Competitividad ve Avrupa Bölgesel Kalkınma Fonu tarafından desteklenmiştir.