Bilim insanları TOI-4600 adlı bir yıldızın etrafında, iki uzun dönemli gezegen içeren benzersiz bir sistem keşfettiler. Bu sanatçının yorumu TOI-4600 sistemindeki iki gezegeni ve yıldızı gösteriyor. Kredi bilgileri: Tedi Vick
Kullanma TESSBilim adamları, TOI-4600 b ve c olmak üzere iki uzun dönemli dış gezegen belirlediler. Bu keşifler, ötegezegenlerin anlaşılmasında yeni araştırma yolları açıyor ve bulgular, amatör gökbilimcilerin katkıları da dahil olmak üzere işbirlikçi çabaların önemini vurguluyor.
New Mexico Üniversitesi (UNM) ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden bilim adamları (MİT) bugüne kadar TESS tarafından bulunan en uzun dönemli ötegezegenlerden ikisini tespit etti ve doğruladı. Bu uzun dönemli büyük ötegezegenler, bir K cüce yıldızının yörüngesindedir ve sıcak Jüpiterler olarak bilinen, 10-200 günlük yörünge periyotlarına sahip olan ve Dünya’nın yarıçapının en az altı katı olan bir gezegen sınıfına aittir. Bu son keşif, kendi güneş sistemimizdekilere benzeyen uzun dönemli gezegenleri bulmanın geleceği için heyecan verici araştırma fırsatları sunuyor.
Araştırma ve Metodoloji
“TOI-4600 b ve c: Erken bir K cücesinin yörüngesinde dönen iki uzun periyotlu dev gezegen” başlıklı araştırma 30 Ağustos’ta yayımlandı. Astrofizik Günlük Mektupları. TOI-4600 b ve c adlı dış gezegenler, Geçiş Yapan Ötegezegen Araştırma Uydusu’ndan (TESS) alınan fotometrik veriler kullanılarak tespit edildi ve daha iyi çözünürlük sağladıkları için yerdeki teleskoplar kullanılarak gözlemlerle takip edildi.
tarafından benimsenen gözlem stratejisi NASAHer yarım küreyi yaklaşık 28 gün boyunca incelenen 13 sektöre ayıran TESS, geçiş yapan gezegenler için en kapsamlı tüm gökyüzü araştırmasını gerçekleştiriyor. Bu yaklaşımın, farklı türdeki yıldızların etrafındaki hem büyük hem de küçük gezegenleri tespit etme yeteneği zaten kanıtlanmıştır. TOI-4600 örneğinde yıldız, Güneş’ten biraz daha küçük ve daha soğuk olan, turuncu cüce olarak da bilinen bir K cüce yıldızıdır.
NASA’nın Geçiş Yapan Ötegezegen Araştırma Uydusunun (TESS) çizimi. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Bulguların Detayları
Ötegezegenlerin, 2 dakikalık ve 30-30 dakikalık aralıkları tarayan Bilim İşleme Operasyonları Merkezi (SPOC) boru hattı ve Hızlı Bakış Boru Hattı (QLP) tarafından doğru periyotta tespit edilebilmesi için, TESS’in gözlem aralığı dahilinde ev sahibi yıldızlarının en az iki kez geçiş yapması gerekir. sırasıyla dakika temposu TESS verileri. TESS’in toplam gökyüzü kapsamının yüzde 74’ü yalnızca 28 gün boyunca gözlemlendiğinden, tespit edilen TESS dış gezegenlerinin çoğunluğunun periyotları 40 günden daha kısadır. Dolayısıyla TOI-4600 b’nin 82,69 günlük yani yaklaşık 3 aylık, TOI–4600 c’nin ise 482,82 günlük yani 16 aylık periyotları keşiflerini daha da değerli kılıyor.
Makalenin baş yazarı New Mexico Üniversitesi’nden Ismael Mireles, UNM Fizik ve Astronomi Bölümü’nde yardımcı doçent olan Diana Dragomir ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden işbirlikçileri dahil olmak üzere işbirlikçileriyle birlikte Bern Üniversitesibu gezegenlerin periyotlarını ve büyüklüklerini ölçmek amacıyla verileri analiz etti.
Dış Gezegenlerin Benzersiz Özellikleri
Başlangıçta geçişleri tespit ettikten sonra Mireles ve ekibinin bunların gerçek gezegenler olduğunu doğrulaması ve yıldızın hangi sinyalden geldiğini belirlemesi gerekiyordu. TESS’li teşhis araçları, hedef bölgeden gelen sinyallerin gerçekten yerinde olduğunu gösterdi. Küçük ve büyük teleskoplara erişimi olan profesyonel ve amatör gökbilimcilerden oluşan küresel bir ağ olan TESS-Takip Gözlem Programı (TFOP) Alt Grup 1’in (SG1) yardımıyla, bir geçişi gözlemlediler ve izlediler, böylece araştırmacılar için bu gezegenin varlığını doğruladılar. gerçekten de hedefte. Mireles ve ekibinin dikkate alması gereken bir diğer faktör de gezegenlerin kütleleri ve boyutlarıydı. Bunu başarmak için, ev sahibi yıldızın gezegeni çekmesi nedeniyle ev sahibi yıldızın ne kadar yalpaladığını gözlemlemek için hız ölçümlerini değiştirdiler.
“Ölçümleri aldığımızda hedef yıldızda çok az hareket görüyorduk. Yani başladığınızda gördüklerimizden siz sorumlu olabilirsiniz. Bu iki şey bir araya gelince bunu neredeyse dışladı. O noktada iki gezegenimiz olduğundan emindik” dedi Mireles.
Araştırmacılar bu iki gezegeni ve iç gezegen TOI-4600 b’nin 82,69 gün olduğunu ve yarıçapının Dünya’nın yarıçapının yaklaşık yedi katının biraz altında olduğunu buldu. Boyutu arasında Neptün Ve Satürn. TOI-4600 b adlı bu gezegenin tahmini sıcaklığı yaklaşık 170 derecedir. FahrenhaytBu sıcak ama gökbilimcilerin bulduğu birçok gezegenden daha soğuk. Bulunan ikinci gezegen TOI-4600 c, Dünya’nın yarıçapının yaklaşık dokuz buçuk katıdır, yani kabaca Satürn boyutundadır. Başlangıçta TESS’in yıldızı ilk gözlemlemesinde yalnızca bir kez geçiş yaptı ve neredeyse 3 yıl sonra ikinci kez geçiş yaptı.
“İki geçişiniz olduğunda, dönemlerin ne olabileceğine dair bir fikriniz olur. Aralarındaki mesafe 965 gün olabilir, bunun yarısı, üçte biri, çeyreği vb. Daha kısa dönemler göz ardı edilebilir çünkü TESS yıldızı uzun bir süre boyunca gözlemlemişti, bu nedenle geriye yalnızca iki dönem kalmıştı: 965 gün veya yarısı. bundan,” diye açıkladı Mireles. Araştırmacılar, olası yörünge dönemlerini karşılaştırmak ve hangisinin daha muhtemel olduğunu belirlemek için Bern Üniversitesi’nden çalışma arkadaşı Hugh Osborn tarafından geliştirilen bir modeli kullandılar ve 965’in yarısının, yani 482,82 günün daha olası olduğunu buldular. TOI-4600 c’nin 482,82 günlük periyodu, onu bugüne kadar TESS tarafından bulunan en uzun periyotlu gezegen haline getiriyor ve yaklaşık -110 Fahrenheit derecelik sıcaklığıyla TESS tarafından bulunan en soğuk gezegenlerden biri.
Karşılaştırmalı Analiz ve Gelecek Araştırmaları
TOI ve MIT inceleme lideri Katharine Hesse, TESS’in veri analizi konusunda Mireles ve ekiple işbirliği yaptı. Hesse, büyük miktarda verinin işlenmesine ve analiz edilmesine yardımcı oldu ve sistemi, TESS dahil olmak üzere misyonlar tarafından bulunan diğer çoklu gezegen sistemleri bağlamına yerleştirdi. TOI-4600 sisteminin keşfedilen diğer sistemlerle karşılaştırılması dış gezegen sistemleri, oluşum zamanı ve süreçleri gibi özellikleri keşfetmeye yardımcı oldu ve araştırmacıların bu sistemi daha geniş dış gezegen sistemleri bağlamına yerleştirmeye başlamasına yardımcı oldu.
“Asıl mesele gezegen oluşumu hakkında daha fazla şey ortaya çıkarmaya çalışmak çünkü bulduğumuz ötegezegenler hakkında bildiklerimize dayanarak şu ana kadar hiçbir şey güneş sistemine benzemiyor. İşin ilginç tarafı bu gezegen oluşumu hakkında bilgi edinmek istiyoruz. Şu anda 5.000’den fazla dış gezegenimiz var, ancak bu sistemlerin hiçbiri gerçekten güneş sistemine benzemiyor. Mireles, “Biz de bu farklı türdeki sistemlerin nasıl oluştuğunu ve taşındığını öğrenmek istiyoruz” dedi. [ed. — New milestone just reached, 5,500 exoplanets.]
Mireles ve araştırmacılar, iki uzun periyotlu dev gezegenin keşfi nedeniyle bu bulgularla ilgileniyorlar; bu, bulunan güneş sisteminin dört dev uzun mesafeye veya uzun periyotlu bir uzun mesafeye sahip olmasına rağmen, gökbilimcilerin sıklıkla göremediği bir konfigürasyondur. Bu, Mireles’in belirttiği gibi, daha fazla araştırma tartışmasını ve sorusunu gündeme getiriyor: “Bunların nasıl oluştuğunu mu öğrenmek istiyoruz? Bu sistemde başka gezegenler var mı? Bu bize, bu dev gezegenlerin orada bulunabilecek veya bulunamayacak daha küçük gezegenleri nasıl etkilediği ve neden orada olmadıkları hakkında bir şeyler söylüyor mu? Hâlâ öğrenmek istediğimiz şeyler var ve bunlar bize gezegen oluşumu hakkında çok şey anlatacak.”
Son olarak Mireles, yurttaş bilim insanlarının ve astronomi meraklılarının bu araştırma keşfine katılmaları için bir eylem çağrısını teşvik ediyor. 16 Ekim Pazartesi günü, dış gezegenin periyodunun gerçekten 482 gün olduğunu doğrulamak için ilgilenen ve onu gözlemlemek isteyenler için başka bir olası geçiş fırsatı ortaya çıkacak. Daha küçük teleskoplara sahip kişiler de, eğer doğru araçlara sahiplerse katılabilirler. “Kendi teleskoplarına sahip olan ve tüm bu gözlemlerde bize yardımcı olan yurttaş bilim insanı ya da amatör gökbilimci insanlar var. Mireles, “Teleskoplara erişimi olan ve ilgilenilen yıldızda bir geçiş olayının meydana geldiğini doğrulayan bir grup insan var” dedi.
Amatör Gökbilimcilerin Katılımı
“Emekli ya da farklı bir işte çalışan ama aynı zamanda amatör gökbilimci olan insanlar, bu gezegenlerin doğrulanmasına yardımcı olmak için çok yararlı verilerle katkıda bulunuyorlar. Ürettikleri sonuçlar profesyonel kalitededir. UNM Fizik ve Astronomi Bölümü’nde yardımcı doçent olan Dragomir, bu kendini adamış yurttaş bilim adamlarının çabaları, bu gezegenleri doğrulama süreci açısından kritik öneme sahiptir” dedi.
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için bkz. TESS Şimdiye Kadarki En Uzun Yörüngedeki Ötegezegeni Keşfediyor.
Referans: Ismael Mireles, Diana Dragomir, Hugh P. Osborn, Katharine Hesse, Karen A. Collins, Steven Villanueva, Allyson Bieryla, David R. Ciardi, Keivan G. Stassun, Mallory Harris, Jack J. Lissauer, Richard P. Schwarz, Gregor Srdoc, Khalid Barkaoui, Arno Riffeser, Kim K. McLeod, Joshua Pepper, Nolan Grieves, Vera Maria Passegger, Solène Ulmer-Moll, Joseph E. Rodriguez, Dax L. Feliz, Samuel Quinn, Andrew W. Boyle, Michael Fausnaugh, Michelle Kunimoto, Pamela Rowden, Andrew Vanderburg, Bill Wohler, Jon M. Jenkins, David W. Latham, George R. Ricker, Sara Seager ve Joshua N. Winn, 30 Ağustos 2023, Astrofizik Günlük Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/aceb69