Araştırmacılar, TOI-1136 çevresinde yediye kadar ötegezegenin yer aldığı bir güneş sistemini ortaya çıkardılar ve bunların özelliklerinin hassas ölçümleri için gelişmiş metodolojiler kullandılar; bu, gezegen oluşumuna ilişkin teorileri önemli ölçüde etkileyebilir.
Yakın zamanda keşfedilen, altı doğrulanmış dış gezegen ve olası bir yedinci gezegenden oluşan bir güneş sistemi, gökbilimcilerin gezegen oluşumu ve evrimi hakkındaki bilgilerini artırıyor. Irvine Kaliforniya Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından yönetilen bir ekip, dünya çapındaki gözlemevleri ve enstrümanlardan oluşan bir cephaneliğe dayanarak, dış gezegenlerin kütleleri, yörünge özellikleri ve atmosferik özelliklerine ilişkin şimdiye kadarki en hassas ölçümleri derledi.
29 Ocak’ta yayınlanan bir makalede Astronomi Dergisiaraştırmacılar sonuçları paylaşıyor TESS-Keck Araştırması, bir cüce yıldız olan TOI-1136’nın yörüngesindeki ötegezegenlerin ayrıntılı bir tanımını sağlar. Samanyolu Dünya’dan 270 ışıkyılı uzaklıktaki galaksi. Çalışma, ekibin 2019 yılında yıldız ve dış gezegenlere ilişkin verileri kullanarak yaptığı ilk gözlemin devamı niteliğindedir. NASAGeçiş Yapan Ötegezegen Araştırma Uydusu (TESS). Bu proje, yörüngedeki gezegenlerin birbirlerine uyguladığı çekim kuvvetinin bir ölçüsü olan geçiş zamanlama değişimlerini saatleyerek ötegezegenlerin kütlelerine ilişkin ilk tahmini sağladı.
En son çalışmada araştırmacılar TTV verilerini yıldızın radyal hız analiziyle birleştirdi. Kaliforniya’nın Hamilton Dağı’ndaki Lick Gözlemevi’ndeki Otomatik Gezegen Bulucu teleskopunu ve Hawaii’nin Mauna Kea’sındaki WM Keck Gözlemevi’ndeki Yüksek Çözünürlüklü Echelle Spektrometresini kullanarak, Doppler etkisinin kırmızıya kayması ve maviye kayması yoluyla yıldız hareketindeki hafif değişiklikleri tespit edebildiler. benzeri görülmemiş bir hassasiyetle gezegensel kütle okumalarını belirlemelerine yardımcı oldu.
Bu güneş sistemindeki gezegenler hakkında bu kadar kesin bilgi elde etmek için ekip, TTV verileri üzerine yerleştirilmiş yüzlerce radyal hız ölçümünü kullanarak bilgisayar modelleri oluşturdu. Başyazar Corey Beard, UCI Ph.D. Fizik bölümü adayı, bu iki tür okumayı birleştirmenin sistem hakkında her zamankinden daha fazla bilgi sağladığını söyledi.
“Çok fazla deneme yanılma gerektirdi ama dünyanın en karmaşık gezegen sistemi modellerinden birini geliştirdikten sonra elde ettiğimiz sonuçlardan gerçekten memnun kaldık. dış gezegen bugüne kadarki edebiyat,” dedi Beard.
UCI fizik ve astronomi doçenti Paul Robertson’a göre çok sayıda gezegen, astronomi ekibine daha fazla araştırma yapma konusunda ilham veren faktörlerden biri.
“TOI-1136’yı araştırma açısından son derece avantajlı olarak gördük, çünkü bir sistemin birden fazla ötegezegeni olduğunda, ev sahibi yıldıza bağlı olan gezegen evriminin etkilerini kontrol edebiliriz ve bu da bize yol açan bireysel fiziksel mekanizmalara odaklanmamıza yardımcı olur. sahip oldukları özelliklere sahip olan bu gezegenlere” dedi.
Robertson, gökbilimciler ayrı güneş sistemlerindeki gezegenleri karşılaştırmaya çalıştıklarında, yıldızların farklı özelliklerine ve galaksinin farklı kısımlarındaki konumlarına bağlı olarak farklılık gösterebilecek birçok değişkenin bulunduğunu ekledi. Aynı sistemdeki ötegezegenlere bakmanın, benzer bir geçmişe sahip gezegenlerin incelenmesine olanak sağladığını söyledi.
Yıldız standartlarına göre TOI-1136 genç, yalnızca 700 milyon yaşında, bu da ötegezegen avcılarını cezbeden bir başka özellik. Robertson genç yıldızlarla çalışmanın hem “zor hem de özel” olduğunu çünkü çok aktif olduklarını söyledi. Bir yıldızın gelişiminin bu aşamasında manyetizma, güneş lekeleri ve güneş patlamaları daha yaygın ve yoğundur ve bunun sonucunda ortaya çıkan radyasyon patlamaları ve gezegenleri şekillendirerek atmosferlerini etkiler.
TOI-1136’nın doğruladığı dış gezegenler, TOI-1136 b’den TOI-1136 g’ye kadar, uzmanlar tarafından “alt-Neptünler” olarak sınıflandırılıyor. Robertson, en küçüğünün Dünya’nın yarıçapının iki katından daha büyük olduğunu, diğerlerinin ise Dünya’nın yarıçapının dört katına kadar olduğunu söyledi. Uranüs Ve Neptün.
Araştırmaya göre tüm bu gezegenler, Merkür’ün Dünya güneşinin etrafında dönmesi için gereken 88 günden daha kısa bir sürede TOI-1136’nın etrafında dönüyor. Robertson, “Tüm güneş sistemini yıldızın etrafındaki bir bölgeye sıkıştırıyoruz, o kadar küçük ki buradaki gezegen sistemimizin tamamı onun dışında kalacak” dedi.
UCI Ph.D.’si ortak yazar Rae Holcomb, “Onlar bizim için tuhaf gezegenler çünkü güneş sistemimizde tam olarak onlara benzeyen bir şey yok” dedi. fizik adayı. “Fakat diğer gezegen sistemlerini daha fazla araştırdıkça, galaksideki en yaygın gezegen türü olabileceklerini görüyoruz.”
Bu güneş sisteminin bir başka tuhaf bileşeni de yedinci bir gezegenin henüz doğrulanmamış olası varlığıdır. Araştırmacılar sistemde başka bir rezonans kuvvetinin olduğuna dair bazı kanıtlar tespit ettiler. Robertson, gezegenlerin birbirlerine yakın yörüngelerde dönerken birbirlerini çekimsel olarak çekebileceklerini açıkladı.
“Piyanoda çalınan bir akoru duyduğunuzda ve bu size hoş geliyorsa, bunun nedeni duyduğunuz notalar arasında rezonans, hatta boşluk olmasıdır” dedi. “Bu gezegenlerin yörünge dönemleri benzer şekilde aralıklıdır. Dış gezegenler rezonansta olduğunda, römorkörler her zaman aynı yöndedir. Bunun istikrarsızlaştırıcı bir etkisi olabilir veya özel durumlarda yörüngelerin bozulmasına neden olabilir. Daha stabil.”
Robertson, ekibinin bu sistemdeki ötegezegenlerle ilgili tüm sorularını yanıtlamaktan ziyade, araştırmanın araştırmacıların özellikle gezegen atmosferlerinin bileşimi hakkında ek bilgi edinme isteği uyandırdığını belirtti. Bu araştırma dizisine en iyi şekilde NASA’nın gelişmiş spektroskopi yetenekleri aracılığıyla yaklaşılabilir. James Webb Uzay Teleskobudedi.
UC Gözlemevleri müdür yardımcısı Matthew Shetrone, “Hem UCO’nun Lick Gözlemevi’nin hem de Keck Gözlemevi’nin gerçekten önemli bir sistemin karakterizasyonunda yer almasından gurur duyuyorum” dedi. “Aynı sistemde bu kadar çok orta büyüklükte gezegenin olması, oluşum senaryolarını test etmemize gerçekten olanak sağlıyor. Bu gezegenler hakkında gerçekten daha fazlasını öğrenmek istiyorum! Aynı güneş sisteminde erimiş kaya dünyası, su dünyası ve buz dünyası bulabilir miyiz? Neredeyse bilim kurgu gibi geliyor.”
Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için Yeni Bir Yıldızın Çevresinde Keşfedilen Ötegezegenler Gezegen Oluşumunun Sırlarını Ortaya Çıkarıyor başlıklı makaleye bakın.
Referans: “TESS-Keck Araştırması. XVII. Radyal Hızları ve Geçiş Zamanlama Değişikliklerini Kullanan Genç, Yüksek Çokluklu Geçiş Gezegen Sisteminde Hassas Kütle Ölçümleri” Yazan: Corey Beard, Paul Robertson, Fei Dai, Rae Holcomb, Jack Lubin, Joseph M. Akana Murphy, Natalie M. Batalha, Sarah Blunt , Ian Crossfield, Courtney Dressing, Benjamin Fulton, Andrew W. Howard, Dan Huber, Howard Isaacson, Stephen R. Kane, Grzegorz Nowak, Erik A Petigura, Arpita Roy, Ryan A. Rubenzahl, Lauren M. Weiss, Rafael Barrena, Aida Behmard, Casey L. Brinkman, Ilaria Carleo, Ashley Chontos, Paul A. Dalba, Tara Fetherolf, Steven Giacalone, Michelle L. Hill, Kiyoe Kawauchi, Judith Korth, Rafael Luque, Mason G. MacDougall, Andrew W. Mayo, Teo Močnik , Giuseppe Morello, Felipe Murgas, Jaume Orell-Miquel, Enric Palle, Alex S. Polanski, Malena Rice, Nicholas Scarsdale, Dakotah Tyler ve Judah Van Zandt, 29 Ocak 2024, Astronomi Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-3881/ad1330
Bu çalışmada Robertson ve Beard’a İspanya’nın Kanarya Adaları Astrofizik Enstitüsü’nden araştırmacılar da katıldı; Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü; İsveç’in Chalmers Teknoloji Üniversitesi; Maryland’deki Johns Hopkins Üniversitesi; İspanya’nın La Laguna Üniversitesi; İsveç’in Lund Üniversitesi; Polonya’nın Nicolaus Copernicus Üniversitesi; New Jersey’deki Princeton Üniversitesi; Japonya’nın Ritsumeikan Üniversitesi; Kaliforniya’nın SETI Enstitüsü; Maryland Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü; Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz; the Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley; Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles; California Üniversitesi, Riverside; Hawaii Üniversitesi; the Chicago Üniversitesi; Kansas Üniversitesi; Indiana’nın Notre Dame Üniversitesi; Avustralya’nın Güney Queensland Üniversitesi; ve Connecticut’ın Yale Üniversitesi. Finansman WM Keck Vakfı, NASA ve Ulusal Bilim Vakfı tarafından sağlandı.