infos.ro

Astronomii descoperă un sistem multiplanetar în apropiere | Știri MIT

Jennifer Chu | MIT News Office,news.mit.edu

Astronomii de la MIT și din alte părți au descoperit un nou sistem multiplanetar în cartierul nostru galactic, care se află la doar 10 parsecs, sau aproximativ 33 de ani-lumină, de Pământ, făcându-l unul dintre cele mai apropiate sisteme multiplanetare cunoscute de al nostru.

În centrul sistemului se află o stea M-pitică mică și rece, numită HD 260655, iar astronomii au descoperit că găzduiește cel puțin două planete terestre, de dimensiunea Pământului. Lumile stâncoase probabil nu sunt locuibile, deoarece orbitele lor sunt relativ strânse, expunând planetele la temperaturi prea ridicate pentru a susține apa lichidă de suprafață.

Cu toate acestea, oamenii de știință sunt încântați de acest sistem, deoarece proximitatea și luminozitatea stelei sale le vor oferi o privire mai atentă asupra proprietăților planetelor și semnelor oricărei atmosfere pe care le-ar putea deține.

„Ambele planete din acest sistem sunt considerate fiecare dintre cele mai bune ținte pentru studiul atmosferic din cauza luminozității stelei lor”, spune Michelle Kunimoto, post-doctorat la Institutul Kavli pentru Astrofizică și Cercetare Spațială al MIT și unul dintre oamenii de știință principali ai descoperirii. „Există o atmosferă bogată în volatile în jurul acestor planete? Și există semne de apă sau specii pe bază de carbon? Aceste planete sunt baze de testare fantastice pentru acele explorări.”

Echipa își va prezenta descoperirea astăzi la reuniunea Societății Americane de Astronomie din Pasadena, California. Membrii echipei de la MIT includ Katharine Hesse, George Ricker, Sara Seager, Avi Shporer, Roland Vanderspek și Joel Villaseñor, alături de colaboratori din instituții din întreaga lume.

Puterea datelor

Noul sistem planetar a fost identificat inițial de către NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), o misiune condusă de MIT care este concepută pentru a observa cele mai apropiate și mai strălucitoare stele și pentru a detecta scăderile periodice de lumină care ar putea semnala o planetă în trecere.

În octombrie 2021, Kunimoto, un membru al echipei științifice TESS a MIT, monitoriza datele primite ale satelitului când a observat o pereche de scăderi periodice în lumina stelelor, sau tranzite, de la steaua HD 260655.

Ea a efectuat detecțiile prin conducta de inspecție științifică a misiunii, iar semnalele au fost în curând clasificate drept două obiecte de interes TESS, sau TOI – obiecte care sunt semnalate ca planete potențiale. Aceleași semnale au fost găsite independent și de Centrul de operațiuni de procesare a științei (SPOC), conducta oficială de căutare a planetei TESS, cu sediul la NASA Ames. Oamenii de știință plănuiesc de obicei să urmărească alte telescoape pentru a confirma că obiectele sunt într-adevăr planete.

Procesul de clasificare și confirmare ulterioară a noilor planete poate dura adesea câțiva ani. Pentru HD 260655, acest proces a fost scurtat semnificativ cu ajutorul datelor de arhivă.

La scurt timp după ce Kunimoto a identificat cele două planete potențiale din jurul HD 260655, Shporer a căutat să vadă dacă steaua a fost observată anterior de alte telescoape. Din fericire, HD 260655 a fost inclus într-un studiu al stelelor realizat de spectrometrul Echelle de înaltă rezoluție (HIRES), un instrument care funcționează ca parte a Observatorului Keck din Hawaii. HIRES a monitorizat steaua, împreună cu o serie de alte stele, din 1998, iar cercetătorii au putut accesa datele sondajului disponibile public.

HD 260655 a fost, de asemenea, listat ca parte a unui alt sondaj independent de către CARMENES, un instrument care funcționează ca parte a Observatorului Calar Alto din Spania. Deoarece aceste date erau private, echipa a contactat atât membrii HIRES, cât și CARMENES cu scopul de a combina puterea lor de date.

„Aceste negocieri sunt uneori destul de delicate”, notează Shporer. „Din fericire, echipele au convenit să lucreze împreună. Această interacțiune umană este aproape la fel de importantă în obținerea datelor [as the actual observations].”

Atractie planetara

În cele din urmă, acest efort de colaborare a confirmat rapid prezența a două planete în jurul HD 260655 în aproximativ șase luni.

Pentru a confirma că semnalele de la TESS au fost într-adevăr de la două planete în orbită, cercetătorii au analizat atât datele HIRES, cât și cele CARMENES ale stelei. Ambele studii măsoară oscilația gravitațională a unei stele, cunoscută și sub numele de viteza radială.

„Fiecare planetă care orbitează în jurul unei stele va avea o mică atracție gravitațională asupra stelei sale”, explică Kunimoto. „Ceea ce căutăm este orice mișcare ușoară a acelei stele care ar putea indica că un obiect de masă planetară trage de ea.”

Din ambele seturi de date de arhivă, cercetătorii au descoperit semne semnificative statistic că semnalele detectate de TESS erau într-adevăr două planete în orbită.

„Apoi am știut că avem ceva foarte interesant”, spune Shporer.

Apoi, echipa a analizat mai îndeaproape datele TESS pentru a stabili proprietățile ambelor planete, inclusiv perioada și dimensiunea lor orbitală. Ei au stabilit că planeta interioară, numită HD 260655b, orbitează stele la fiecare 2,8 zile și este de aproximativ 1,2 ori mai mare decât Pământul. A doua planetă exterioară, HD 260655c, orbitează la fiecare 5,7 zile și este de 1,5 ori mai mare decât Pământul.

Din datele privind viteza radială de la HIRES și CARMENES, cercetătorii au reușit să calculeze masa planetelor, care este direct legată de amplitudinea cu care fiecare planetă trage de steaua sa. Ei au descoperit că planeta interioară este de aproximativ două ori mai masivă decât Pământul, în timp ce planeta exterioară are aproximativ trei mase Pământului. Din dimensiunea și masa lor, echipa a estimat densitatea fiecărei planete. Planeta interioară, mai mică, este puțin mai densă decât Pământul, în timp ce planeta exterioară, mai mare, este puțin mai puțin densă. Ambele planete, pe baza densității lor, sunt probabil terestre sau stâncoase în compoziție.

Cercetătorii estimează, de asemenea, pe baza orbitelor lor scurte, că suprafața planetei interioare este de 710 kelvin (818 grade Fahrenheit), în timp ce planeta exterioară este în jur de 560 K (548 F).

„Considerăm că intervalul în afara zonei locuibile este prea fierbinte pentru ca apa lichidă să existe la suprafață”, spune Kunimoto.

„Dar ar putea fi mai multe planete în sistem”, adaugă Shporer. „Există multe sisteme multiplanetice care găzduiesc cinci sau șase planete, în special în jurul unor stele mici ca aceasta. Sperăm că vom găsi mai multe și s-ar putea să fie unul în zona locuibilă. Aceasta este o gândire optimistă.”

Această cercetare a fost susținută, parțial, de NASA, Max-Planck-Gesellschaft, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Ministerio de Economía y Competitividad și Fondul European de Dezvoltare Regională.

Sursa articol

You might also like