Küçük Yıldızların Yörüngesinde Dolaşan “Yasak” Gezegen, Gaz Devi Oluşum Teorilerine Meydan Okumaktadır
Gezegen oluşumuna ilişkin mevcut anlayışımıza dayanarak, TOI-5205b mevcut olmamalıdır; “yasak” bir gezegendir.
Gökbilimcilerden oluşan bir ekip, TOI-5205 adlı küçük bir kırmızı cüce yıldızın yörüngesinde büyük bir gaz devi gezegenin bulunduğu alışılmadık bir gezegen sistemi keşfetti. Bulguları, gezegen oluşumu hakkında uzun süredir devam eden fikirlere meydan okuyor. Carnegie Bilim Enstitüsü’nden Shubham Kanodia liderliğindeki araştırmacılar, bulgularını The Astronomical Journal’da yayınladılar.
Güneşimizden daha küçük ve daha soğuk olan M cüceleri, Samanyolu galaksimizdeki en yaygın yıldızlardır. Küçük boyutları nedeniyle, bu yıldızlar Güneş’in yaklaşık yarısı kadar sıcak ve çok daha kırmızı olma eğilimindedir. Parlaklıkları çok düşük, ancak çok uzun ömürlüdürler. Kırmızı cüceler, diğer daha büyük kütleli yıldız türlerinden ortalama olarak daha fazla gezegene ev sahipliği yapsa da, oluşum geçmişleri, onları gaz devlerine ev sahipliği yapmak için olası adaylar yapmaz.
Yeni keşfedilen gezegen TOI 5205b, ilk olarak NASA’nın Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) tarafından potansiyel bir aday olarak tanımlandı. Carnegie’den Anjali Piette, Alan Boss, Johanna Teske ve John Chambers’ın dahil olduğu Kanodia ekibi daha sonra onun gezegensel doğasını doğruladı ve çeşitli yer tabanlı aletler ve tesisler kullanarak onu karakterize etti.
“Ev sahibi yıldız, TOI -5205, Jüpiter’in yaklaşık dört katı büyüklüğünde, ancak bir şekilde Jüpiter büyüklüğünde bir gezegen oluşturmayı başardı ki bu oldukça şaşırtıcı!” diye haykırdı galaksimizin neredeyse dörtte üçünü oluşturan ancak çıplak gözle görülemeyen bu yıldızları inceleme konusunda uzman olan Kanodia. Ayrıca keşifle ilgili bir blog yazısı yazdı.
Yaşlı M cüce yıldızlarının yörüngesinde dönen az sayıda gaz devi keşfedildi. Ancak şimdiye kadar, TOI-5205 gibi düşük kütleli bir M cücesinin etrafındaki gezegen sisteminde hiçbir gaz devi bulunamadı. Buradaki boyut karşılaştırmasını anlamak için, Güneş benzeri bir yıldızın etrafında dönen Jüpiter benzeri bir gezegen, greyfurtun etrafında dönen bir bezelye ile karşılaştırılabilir; TOI-5205b için, ana yıldız çok daha küçük olduğu için, limonun etrafında dönen bir bezelye gibidir. Aslında, Jüpiter kütleli TOI 5205b, ev sahibinin önünden geçtiğinde, ışığının yaklaşık yüzde yedisini bloke eder; bu, bilinen en büyük ötegezegen geçişlerinden biridir.
Gezegenler, genç yıldızları çevreleyen dönen gaz ve toz diskinde doğarlar. En yaygın olarak kullanılan gaz gezegen oluşumu teorisi, bu kayalık malzemenin yaklaşık 10 Dünya kütlesinin birikmesini ve büyük bir kayalık çekirdeği oluşturmasını gerektirir, ardından diskin komşu bölgelerinden büyük miktarlarda gazı hızla süpürerek dev gezegeni oluştururuz. bugün bakın.
Bunun gerçekleştiği zaman çerçevesi çok önemlidir.
“TOI-5205b’nin varlığı, bu gezegenlerin doğduğu diskler hakkında bildiklerimizi genişletiyor,” diye açıkladı Kanodia. “Başlangıçta, diskte ilk çekirdeği oluşturmaya yetecek kadar kayalık malzeme yoksa, o zaman gaz devi bir gezegen oluşamaz. Ve sonunda, disk, büyük çekirdek oluşmadan buharlaşırsa, o zaman gaz devi bir gezegen oluşamaz. Yine de TOI-5205b bu korkuluklara rağmen oluştu. Gezegen oluşumuna ilişkin nominal mevcut anlayışımıza dayanarak, TOI-5205b bulunmamalıdır; “yasak” bir gezegendir.”
Ekip, gezegenin çok büyük geçiş derinliğinin onu gelecekteki gözlemler için son derece elverişli hale getirdiğini, yakın zamanda başlatılan JWST ile gösterdi. oluşumunun gizemiyle ilgili ipuçları.
Referans: “TOI-5205b: A Short-period Jovian Planet Transiting a Mid-M Dwarf” yazan Shubham Kanodia, Suvrath Mahadevan, Jessica Libby-Roberts, Gudmundur Stefansson, Caleb I. Cañas, Anjali A. A. Piette, Alan Boss, Johanna Teske, John Chambers, Greg Zeimann, Andrew Monson, Paul Robertson, Joe P. Ninan, Andrea S. J. Lin, Chad F. Bender, William D. Cochran, Scott A. Diddams, Arvind F. Gupta, Samuel Halverson, Suzanne Hawley, Henry A. Kobulnicky, Andrew J. Metcalf, Brock A. Parker, Luke Powers, Lawrence W. Ramsey, Arpita Roy, Christian Schwab, Tera N. Swaby, Ryan C. Terrien ve John Wisniewski, 21 Şubat 2023, The Astronomical Journal.
DOI: 10.3847/1538-3881/acabce
TESS takip araştırması Yaşanabilir Bölge Gezegen Bulucu (HPF; Teksas, ABD) ve 10 m Hobby Eberly Teleskopu üzerinde Düşük Çözünürlüklü Spektrograf (LRS2; Texas, ABD), 3,5 m Apache Point Gözlemevi (APO; New Mexico, ABD) üzerindeki ARCTIC kamera, NN-Explore Exoplanet Stellar 3,5 m WIYN teleskopu, 0,6 m Red Buttes Gözlemevi (RBO, Wyoming, ABD) ve 0,3 m Üç Yüz Milimetre Teleskopu (TMMT, Şili) üzerindeki Speckle Imager (NESSI, Arizona, ABD).
{ 8}Araştırma ekibinin diğer üyeleri şunlardı: Penn Eyalet Üniversitesi’nden Suvrath Mahadevan, Jessica Libby-Roberts, Caleb Cañas (ayrıca NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden), Andrea Lin, Arvind Gupta, Luke Powers ve Lawrence Ramsey; Princeton Üniversitesi’nden Gudmundur Stefansson; Texas Austin Üniversitesi’nden Greg Zeimann ve William Cochran; Arizona Üniversitesi’nden Andrew Monson ve Chad Bender; UC Irvine’den Paul Robertson; Tata Temel Araştırma Enstitüsü’nden Joe Ninan; Colorado Boulder Üniversitesi’nden Scott Diddams; Jet Tahrik Laboratuvarı’ndan Samuel Halverson; Washington Üniversitesi’nden Suzanne Hawley; Wyoming Üniversitesi’nden Henry Kobulnicky, Brock Parker ve Tera Swaby; Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı’ndan Andrew Metcalf; Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden Arpita Roy (yine Johns Hopkins Üniversitesi’nden); Macquarie Üniversitesi’nden Christian Schwab; Carleton Koleji’nden Ryan Terrien; ve George Mason Üniversitesi’nden John Wisniewski.