Gece gökyüzündeki en parlak yıldızlar, Neptün büyüklüğündeki gezegenleri kayalık çekirdeklerine kadar soyabilir

Son 25 yılda, gökbilimciler galaksimizdeki yıldızların etrafında binlerce ötegezegen keşfettiler, ancak bunların %99’undan fazlası daha küçük yıldızların yörüngesinde dönüyor – kırmızı cücelerden ortalama büyüklükte bir yıldız olarak kabul edilen güneşimizden biraz daha büyük yıldızlara kadar.

A-tipi yıldızlar (güneşten iki kat daha büyük parlak mavi yıldızlar) gibi daha büyük kütleli yıldızların çevresinde çok azı keşfedilmiştir ve gözlemlenen ötegezegenlerin çoğu Jüpiter veya daha büyük boyuttadır. Sirius ve Vega gibi gece gökyüzündeki en parlak yıldızlardan bazıları A tipi yıldızlardır.

California Üniversitesi, Berkeley’deki gökbilimciler şimdi, bu sıcak yanan, ancak kısa ömürlü A-tipi yıldızlardan birinin etrafında, HD 56414 b adı verilen, Neptün büyüklüğünde yeni bir gezegen rapor ediyor ve neden bu kadar az gaz devinin daha küçük olduğuna dair bir ipucu veriyor. Jüpiter’in galaksimizdeki en parlak %1’lik yıldızın çevresinde görüldüğünden daha fazla.

Mevcut ötegezegen tespit yöntemleri, yıldızlarının etrafında kısa, hızlı yörünge periyotlarına sahip gezegenleri en kolay şekilde bulur, ancak bu yeni bulunan gezegen, bugüne kadar keşfedilenlerin çoğundan daha uzun bir yörünge periyoduna sahiptir. Araştırmacılar, parlak A-tipi bir yıldıza daha yakın oturan, bulunması daha kolay Neptün boyutundaki bir gezegenin, sert yıldız radyasyonu tarafından gazından hızla sıyrılacağını ve tespit edilemez bir çekirdeğe indirgeneceğini öne sürüyorlar.

Bu teori, daha kırmızı yıldızların etrafındaki sözde sıcak Neptün çöllerini açıklamak için önerilmiş olsa da, bunun daha sıcak yıldızlara (A-tipi yıldızlar güneşten yaklaşık 1,5 ila 2 kat daha sıcaktır) yayılıp yayılmadığı, etrafta bilinen gezegenlerin kıtlığı nedeniyle bilinmiyordu. galaksinin en parlak yıldızlarından bazıları.

UC Berkeley lisansüstü öğrencisi Steven Giacalone, “Bu gerçekten büyük kütleli yıldızların çevresinde bildiğimiz en küçük gezegenlerden biri” dedi. “Aslında bu, Jüpiter’den daha küçük bir gezegene sahip bildiğimiz en sıcak yıldız. Bu gezegen her şeyden önce ilginç çünkü bu tür gezegenleri bulmak gerçekten zor ve muhtemelen Dünya’da onlar gibisini bulamayacağız. Öngörülebilir gelecek.”

Sıcak Neptün Çölü

Araştırmacıların gezegenin gazından arındırılmış olacağı bölgenin hemen dışında “sıcak Neptün” olarak adlandırdıkları şeyin keşfi, parlak, A-tipi yıldızların sıcak Neptün bölgesinde keşfedilmeyi bekleyen sayısız görünmeyen çekirdeğe sahip olabileceğini gösteriyor. daha hassas tekniklerle.

Araştırmacılar, makalelerinde, bu tür yıldızların etrafında “kısa yörünge periyotlarında bir kalıntı Neptün çekirdeği görmeyi bekleyebiliriz” sonucuna vardılar.

UC Berkeley astronomi yardımcı doçenti Courtney Dressing, keşfin gezegen atmosferlerinin nasıl geliştiğine dair anlayışımıza da katkıda bulunduğunu söyledi.

Dressing, “Gezegenlerin zaman içinde atmosferlerini nasıl koruduğuna dair büyük bir soru var” dedi. “Daha küçük gezegenlere baktığımızda, başlangıçta bir yığılma diskinden oluştuğunda oluşan atmosfere mi bakıyoruz? Gezegenden zamanla dışarı atılan bir atmosfere mi bakıyoruz? Yıldızlarından farklı miktarlarda ışık alan gezegenlere, özellikle farklı dalga boylarındaki ışıklara bakmak için, A yıldızlarının yapmamıza izin verdiği şey budur – bu, X-ışınının ultraviyole ışığına oranını değiştirmemize izin verir – o zaman deneyebiliriz. bir gezegenin zaman içinde atmosferini tam olarak nasıl koruduğunu görün.”

Giacalone ve Dressing tarafından kabul edilen bir makalede keşiflerini bildirdiler. Astrofizik Dergi Mektupları ve internette yayınlandı.

Dressing’e göre, daha az kütleli, güneş benzeri yıldızların yörüngesinde dönen yüksek oranda ışınlanmış, Neptün boyutundaki gezegenlerin beklenenden daha nadir olduğu iyi bilinmektedir. Ancak bunun A-tipi yıldızların yörüngesindeki gezegenler için geçerli olup olmadığı bilinmiyor çünkü bu gezegenleri tespit etmek zor.

Ve A tipi bir yıldız, daha küçük F, G, K ve M cücelerinden farklı bir hayvandır. Güneş benzeri yıldızların yörüngesinde dönen yakın gezegenler, hem X-ışını hem de ultraviyole radyasyondan yüksek miktarda alırlar, ancak A-tipi yıldızların yörüngesindeki yakın gezegenler, X-ışını radyasyonundan veya aşırı ultraviyole radyasyondan çok daha yakın ultraviyole radyasyona maruz kalır.

“Sıcak Neptün çölünün A-tipi yıldızlara da uzanıp uzanmadığını belirlemek, atmosferik kaçışı yönetmede ultraviyoleye yakın radyasyonun önemi hakkında fikir veriyor” dedi. “Bu sonuç, atmosferik kütle kaybının fiziğini anlamak ve küçük gezegenlerin oluşumunu ve evrimini araştırmak için önemlidir.”

HD 56414 b gezegeni, NASA’nın TESS misyonu tarafından yıldızı HD 56414’ü geçerken tespit edildi. Dressing, Giacalone ve meslektaşları, Small ve Şili’deki Cerro Tololo’daki Orta Açıklıklı Araştırma Teleskop Sistemi (SMARTS) Konsorsiyumu.

Gezegen, Dünya’nın 3,7 katı bir yarıçapa sahiptir ve her 29 günde bir, Dünya ile güneş arasındaki mesafenin yaklaşık dörtte birine eşit bir mesafede yıldızın etrafında döner. Sistem kabaca 420 milyon yaşında, güneşimizin 4,5 milyar yıllık yaşından çok daha genç.

Araştırmacılar, yıldızdan gelen radyasyonun gezegen üzerindeki etkisini modellediler ve yıldızın atmosferinde yavaş yavaş yontulmasına rağmen, muhtemelen bir milyar yıl boyunca hayatta kalacağı sonucuna vardılar – yıldızın beklendiği noktanın ötesinde. yanar ve çökerek bir süpernova üretir.

Giacalone, Jüpiter büyüklüğündeki gezegenlerin fotobuharlaşmaya daha az duyarlı olduğunu çünkü çekirdeklerinin hidrojen gazını tutacak kadar büyük olduğunu söyledi.

“Gezegenin merkezi kütlesi ile atmosferin ne kadar kabarık olduğu arasında bir denge var” dedi. “Jüpiter büyüklüğünde veya daha büyük gezegenler için, gezegen yerçekimsel olarak kabarık atmosferini tutacak kadar büyüktür. Neptün büyüklüğünde gezegenlere indikçe, atmosfer hala kabarıktır, ancak gezegen o kadar büyük değildir, bu yüzden atmosferlerini daha kolay kaybedebilirler.”

Giacalone ve Dressing, sıcak Neptün çölünde veya yakınında başkalarını bulma umuduyla, A-tipi yıldızların çevresinde daha fazla Neptün boyutunda ötegezegen aramaya devam ediyor. zaman içinde dışa doğru ve atmosferlerinin nasıl geliştiği.