planete
© Sci-News.com
Umjetnički dojam sustava s dva planeta HD 260655
Astronomi s MIT-a i drugdje otkrili su novi multiplanetni sustav unutar našeg galaktičkog susjedstva koji se nalazi samo 10 parseka, ili oko 33 svjetlosne godine, od Zemlje, što ga čini jednim od najbližih poznatih multiplanetnih sustava našem.

U srcu sustava leži mala i hladna M-patuljasta zvijezda, nazvana HD 260655, a astronomi su otkrili da se u njoj nalaze najmanje dvije zemaljske planete, veličine Zemlje. Stjenoviti svjetovi vjerojatno nisu pogodni za stanovanje, jer su njihove orbite relativno uske, izlažući planete temperaturama koje su previsoke za održavanje tekuće površinske vode.

Ipak, znanstvenici su uzbuđeni zbog ovog sustava jer će im blizina i sjaj njegove zvijezde dati bliži pogled na svojstva planeta i znakove atmosfere koju bi mogli imati.

"Oba planeta u ovom sustavu smatraju se najboljim metama za proučavanje atmosfere zbog sjaja njihove zvijezde", kaže Michelle Kunimoto, postdoktorica na Kavli institutu za astrofiziku i svemirska istraživanja MIT-a i jedan od vodećih znanstvenika otkrića. "Postoji li oko ovih planeta atmosfera bogata hlapljivim tvarima? I postoje li znakovi vode ili vrsta na bazi ugljika? Ovi planeti su fantastični testni stolovi za ta istraživanja."

Tim će svoje otkriće predstaviti danas (15. lipnja) na sastanku Američkog astronomskog društva u Pasadeni u Kaliforniji. Članovi tima na MIT-u su Katharine Hesse, George Ricker, Sara Seager, Avi Shporer, Roland Vanderspek i Joel Villaseñor, zajedno sa suradnicima iz institucija širom svijeta.

Snaga podataka

Novi planetarni sustav prvotno je identificiran NASA-inim Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), misijom pod vodstvom MIT-a koja je osmišljena za promatranje najbližih i najsjajnijih zvijezda i otkrivanje periodičnih padova svjetlosti koji bi mogli signalizirati planet u prolazu.

U listopadu 2021. Kunimoto, članica znanstvenog tima MIT-a TESS, pratila je dolazne podatke satelita kada je primijetila par povremenih padova u zvjezdanoj svjetlosti, ili tranzita, sa zvijezde HD 260655.

Provela je detekcije kroz cjevovod za znanstvenu inspekciju misije, a signali su ubrzo klasificirani kao dva TESS objekta od interesa, ili TOI - objekti koji su označeni kao potencijalni planeti. Iste signale neovisno je pronašao i Operativni centar za znanstvenu obradu (SPOC), službeni TESS kanal za pretraživanje planeta sa sjedištem u NASA-i Ames. Znanstvenici obično planiraju pratiti druge teleskope kako bi potvrdili da su objekti doista planeti.

Proces klasifikacije i naknadnog potvrđivanja novih planeta često može potrajati nekoliko godina. Za HD 260655 taj je proces značajno skraćen uz pomoć arhivskih podataka.

Ubrzo nakon što je Kunimoto identificirao dva potencijalna planeta oko HD 260655, Shporer je pogledao je li zvijezda prethodno promatrana drugim teleskopima. Srećom, HD 260655 naveden je u istraživanju zvijezda koje je napravio Echelle spektrometar visoke rezolucije (HIRES), instrument koji djeluje kao dio opservatorija Keck na Havajima. HIRES je pratio zvijezdu, zajedno s nizom drugih zvijezda, od 1998. godine, a istraživači su mogli pristupiti javno dostupnim podacima istraživanja.

HD 260655 također je naveden kao dio drugog neovisnog istraživanja CARMENES-a, instrumenta koji djeluje u sklopu opservatorija Calar Alto u Španjolskoj. Budući da su ti podaci bili privatni, tim se obratio članovima i HIRES i CARMENES s ciljem kombiniranja njihove podatkovne moći.

"Ti su pregovori ponekad prilično delikatni", napominje Shporer. "Srećom, timovi su se dogovorili da će raditi zajedno. Ovo ljudska interakcija je gotovo jednako važna u dobivanju podataka [kao stvarna zapažanja]."

Planetarno povlačenje

Na kraju, ovaj zajednički napor brzo je potvrdio prisutnost dva planeta oko HD 260655 u otprilike šest mjeseci.

Kako bi potvrdili da su signali s TESS-a doista bili s dva planeta u orbiti, istraživači su pregledali podatke HIRES i CARMENES zvijezde. Oba istraživanja mjere gravitacijsko titranje zvijezde, također poznato kao njezina radijalna brzina.

"Svaki planet koji kruži oko zvijezde imat će malu gravitaciju na svoju zvijezdu", objašnjava Kunimoto. "Ono što tražimo je bilo kakvo blago pomicanje te zvijezde koje bi moglo ukazivati ​​na to da je vuče planet planetarne mase."

Iz oba skupa arhivskih podataka, istraživači su pronašli statistički značajne znakove da su signali koje je otkrio TESS doista dva planeta u orbiti.

"Tada smo znali da imamo nešto vrlo uzbudljivo", kaže Shporer.

Tim je zatim pomnije pogledao TESS podatke kako bi utvrdio svojstva oba planeta, uključujući njihov orbitalni period i veličinu. Utvrdili su da unutarnji planet, nazvan HD 260655b, kruži oko zvijezde svakih 2,8 dana i da je oko 1,2 puta veći od Zemlje. Drugi vanjski planet, HD 260655c, kruži svakih 5,7 dana i 1,5 puta je veći od Zemlje.

Iz podataka o radijalnoj brzini iz HIRES-a i CARMENES-a, istraživači su mogli izračunati masu planeta, koja je izravno povezana s amplitudom kojom svaki planet vuče svoju zvijezdu. Otkrili su da je unutarnji planet otprilike dvaput masivniji od Zemlje, dok vanjski planet ima oko tri zemaljske mase. Na temelju njihove veličine i mase, tim je procijenio gustoću svakog planeta. Unutarnji, manji planet je nešto gušći od Zemlje, dok je vanjski, veći planet nešto manje gustoće. Oba planeta, na temelju njihove gustoće, vjerojatno su zemaljska ili stjenovita po sastavu.

Istraživači također procjenjuju, na temelju njihovih kratkih orbita, da je površina unutarnjeg planeta toplih 710 kelvina (818 stupnjeva Fahrenheita), dok je vanjski planet oko 560 K (548 F).

"Smatramo taj raspon izvan nastanjive zone prevrućim da bi tekuća voda postojala na površini", kaže Kunimoto.

"Ali u sustavu bi moglo biti više planeta", dodaje Shporer. "Postoji mnogo višeplanetnih sustava koji ugošćuju pet ili šest planeta, posebno oko malih zvijezda poput ove. Nadamo se da ćemo pronaći više, a jedan bi mogao biti u useljiva zona. To je optimistično razmišljanje."