Астрономы обнаружили поблизости многопланетную систему | новости Массачусетского технологического института

Астрономы в Массачусетском технологическом институте и в других местах обнаружили новую многопланетную систему в соседней галактике, расположенную в 10 парсеках, или примерно в 33 световых годах, от Земли, что делает ее одной из самых близких известных многопланетных систем к нашей системе.

В центре системы находится небольшая холодная карликовая звезда HD 260655, в которой астрономы обнаружили как минимум две планеты земного типа размером с Землю. Скалистые миры, скорее всего, непригодны для жизни, потому что их орбиты относительно узкие, что подвергает планеты воздействию слишком высоких температур, чтобы выдерживать жидкую поверхностную воду.

Тем не менее, ученые в восторге от этой системы, потому что близость и яркость ее звезды дадут им возможность ближе познакомиться с планетными свойствами и признаками любых атмосфер, которые у них могут быть.

«Обе планеты в этой системе являются одними из лучших объектов для изучения атмосферы из-за яркости их звезды», — говорит Мишель Кунимото, научный сотрудник Института астрофизики и космических исследований им. Кавли Массачусетского технологического института и один из ведущих ученых, занимающихся открытием. “Есть ли вокруг этих планет богатая летучая атмосфера? И есть ли признаки воды или углерода? Эти планеты – отличные испытательные полигоны для таких исследований”.

Сегодня команда представит свое открытие на собрании Американского астрономического общества в Пасадене, штат Калифорния. В состав команды Массачусетского технологического института входят Кэтрин Хесс, Джордж Рикер, Сара Сигер, Ави Шборер, Роланд Вандерсбек и Джоэл Вилласенор, а также сотрудники из учреждений по всему миру.

мощность данных

Новая планетная система была первоначально идентифицирована спутником НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS), миссией, возглавляемой Массачусетским технологическим институтом, предназначенной для наблюдения за ближайшими и самыми яркими звездами и для обнаружения периодических провалов в свете, которые могут указывать на прохождение планеты.

В октябре 2021 года Кунимото, член научной группы TESS в Массачусетском технологическом институте, отслеживала поступающие спутниковые данные, когда заметила периодическое падение или транзит звездного света от звезды HD 260655.

Открытия проходили через конвейер научной инспекции миссии, и вскоре сигналы были классифицированы как интересующие объекты TESS или TOI — объекты, которые были помечены как возможные планеты. Те же самые сигналы были независимо обнаружены Центром обработки научных данных (SPOC), официальным каналом исследования планет TESS со штаб-квартирой в НАСА Эймс. Ученые обычно планируют использовать другие телескопы, чтобы подтвердить, что объекты действительно являются планетами.

Процесс классификации и подтверждения новых планет часто занимает несколько лет. Для HD 260655 этот процесс значительно сокращен с помощью архивных данных.

Вскоре после того, как Кунимото идентифицировал потенциальные планеты вокруг HD 260655, Шпурер решил проверить, не наблюдалась ли звезда ранее другими телескопами. К счастью, HD 260655 была включена в обзор звезд, проведенный Эшелонным спектрографом высокого разрешения (HIRES), инструментом, работающим в составе обсерватории Кека на Гавайях. HIRES наблюдает за звездой, наряду с множеством других звезд, с 1998 года, и исследователи имеют доступ к общедоступным данным исследований.

HD 260655 также включена в другой независимый обзор CARMENES, инструмента, работающего в составе обсерватории Калар-Альто в Испании. Поскольку эти данные были конфиденциальными, команда обратилась к членам HIRES и CARMENES с целью объединить силу их данных.

«Эти переговоры иногда бывают очень деликатными, — отмечает Спорер. “К счастью, команды согласились работать вместе. Это человеческое взаимодействие почти так же важно для получения данных”. [as the actual observations]. “

тянуть планеты

В конце концов, эти совместные усилия быстро подтвердили наличие двух планет вокруг HD 260655 примерно за шесть месяцев.

Чтобы подтвердить, что сигналы от TESS действительно исходили от двух вращающихся планет, исследователи изучили данные как HIRES, так и CARMENES звезды. Оба обзора измеряют гравитационные колебания звезды, также известные как ее лучевая скорость.

«Каждая планета, вращающаяся вокруг звезды, будет иметь небольшую гравитационную силу на своей звезде», — объясняет Кунимото. «Мы ищем любое незначительное движение этой звезды, которое может указывать на то, что объект планетарной массы притягивает ее».

Из обоих наборов архивных данных исследователи обнаружили статистически значимые сигналы о том, что сигналы, обнаруженные TESS, действительно были двумя вращающимися планетами.

«Тогда мы знали, что у нас есть что-то очень захватывающее», — говорит Спорер.

Затем команда внимательно изучила данные TESS, чтобы определить характеристики обеих планет, включая их орбитальный период и размер. Они определили, что внутренняя планета, получившая прозвище HD 260655b, обращается вокруг звезды каждые 2,8 дня и примерно в 1,2 раза больше Земли. Вторая экзопланета, HD 260655c, вращается каждые 5,7 дня и в 1,5 раза массивнее Земли.

Из данных о лучевой скорости от HIRES и CARMENES исследователи смогли рассчитать массу планет, которая напрямую связана с амплитудой, с которой каждая планета тащит свою звезду. Они обнаружили, что внутренняя планета имеет массу, в два раза превышающую массу Земли, а внешняя планета имеет массу примерно в три массы Земли. По размеру и массе команда оценила плотность каждой планеты. Меньшая внутренняя планета немного более плотная, чем Земля, а большая внешняя планета немного менее плотная. Обе планеты, в зависимости от их плотности, вероятно, имеют земной или скалистый состав.

Исследователи также подсчитали, основываясь на их коротких орбитах, что температура внутренней поверхности планеты составляет 710 К (818 градусов по Фаренгейту), а температура внешней планеты составляет около 560 К (548 градусов по Фаренгейту).

«Мы считаем, что этот диапазон находится за пределами обитаемой зоны, слишком жарко, чтобы на поверхности могла находиться жидкая вода», — говорит Кунимото.

«Но в системе может быть больше планет», — добавляет Сппурер. “Существует много систем с несколькими планетами, в которых находится пять или шесть планет, особенно вокруг таких маленьких звезд. Надеюсь, мы сможем найти больше, и одна из них может находиться в обитаемой зоне. Это оптимистическое мышление”.

Это исследование было частично поддержано НАСА, Max-Planck-Gesellschaft, Высшим советом научных исследований, Министерством экономики и конкуренции и Европейским фондом регионального развития.

Leave a Comment