Trzecia planeta satelity TESS

TESS – Transiting Exoplanet Survey Satellite – odkryła trzecią małą planetę poza Układem Słonecznym.

Nowa planeta, nazwana HD 21749b, krąży wokół jasnego, pobliskiego karła znajdującego się około 53 lata świetlne stąd w gwiazdozbiorze Sieci, i wydaje się, że ma najdłuższy okres obiegu z trzech dotychczas zidentyfikowanych przez TESS. HD 21749b okrąża swoją gwiazdę stosunkowo powoli – w czasie 36 dni, w porównaniu do dwóch innych planet – Pi Mensae b, „super-Ziemi”, której obieg wokół gwiazd zajmuje 6,3 dnia oraz LHS 3844b, skalistego świata, który okrąża swoją gwiazdę zaledwie w 11 godzin. Wszystkie trzy planety zostały odkryte w pierwszych trzech miesiącach obserwacji TESS.

Na powierzchni nowej planety panuje prawdopodobnie temperatura ok. 150oC – stosunkowo chłodno, biorąc pod uwagę bliskość gwiazdy, która jest prawie tak jasna, jak Słońce.

Planeta jest około trzy razy większa od Ziemi, co stawia ją w kategorii „pod-Neptunów”. Zaskakujące jest to, że jest również 23 razy masywniejsza od Ziemi. Jest mało prawdopodobne, że to planeta skalista i dlatego nadająca się do zamieszkania; bardziej prawdopodobne jest, że to gazowy świat, który jest znacznie gęstszy niż atmosfera Neptuna czy Urana.

Nieoczekiwanie naukowcy wykryli również dowody na istnienie drugiej planety, choć jeszcze niepotwierdzone, w tym samym układzie planetarnym, z krótszą, 7,8-dniową orbitą. Jeżeli zostanie potwierdzona jako planeta, może być pierwszą planetą rozmiarów Ziemi odkrytą przez TESS.

Od momentu rozpoczęcia w kwietniu 2018 r. TESS monitoruje niebo, sektor po sektorze, rejestrując chwilowe spadki jasności 200 000 pobliskich gwiazd. Takie spadki jasności mogą być wywołane obecnością planety, która przechodzi przed tarczą gwiazdy.

Cztery kamery znajdujące się na pokładzie satelity monitorują każdy sektor przez 27 dni, przejmując światło z gwiazd w tym konkretnym fragmencie, przed przejściem do oglądania następnego. W ciągu swojej dwuletniej misji TESS będzie obserwować prawie całe niebo, monitorując i układając razem zachodzące na siebie fragmenty nocnego nieba. Satelita spędzi pierwszy rok na obserwacji nieba na półkuli południowej, po czym obróci się, by przejąć niebo na półkuli północnej.

Do publicznej wiadomości zostały podane wszystkie dane zebrane przez TESS z trzech pierwszych spośród 13 sektorów, które będzie monitorować na niebie południowym. W ramach nowej analizy naukowcy przeanalizowali te dane, zebrane w okresie od 25 lipca do 14 października.

W danych z sektora 1, Diana Dragomir z MIT zidentyfikowała pojedynczy tranzyt lub spadek jasności gwiazdy HD 21749. Ponieważ satelita zbierał dane z sektora tylko przez 27 dni, trudno jest zidentyfikować planety z orbitami dłuższymi, niż ten okres; gdy planeta znów przejdzie przed tarczą gwiazdy, satelita może przesunąć się, by obserwować już inny kawałek nieba.

Żeby sprawa była bardziej skomplikowana, sama gwiazda jest stosunkowo aktywna, a Dragomir nie była pewna, czy pojedynczy tranzyt, który zauważyła, był wynikiem przejścia planety czy błysku gwiezdnej aktywności. Zbadała więc drugi zbiór danych zebranych przez HARPS, wysoce precyzyjny spektrograf zainstalowany na dużym naziemnym teleskopie w Chile.

Kiedy badacze przejrzeli dane z HARPS, odkryli powtarzający się sygnał pochodzący z HD 21749 co 36 dni. Z tego wynika, że gdyby rzeczywiście widzieli tranzyt w danych z TESS z pierwszego sektora, powinien pojawić się 36 dni później, w danych z sektora trzeciego. Kiedy te dane stały się publicznie dostępne, chwilowy błąd spowodował lukę w danych właśnie wtedy, gdy Dragomir spodziewała się drugiego tranzytu.

Ona i jej koledzy porównali wzorzec z pierwszym pełnym tranzytem, i znaleźli niemal idealne dopasowanie – wskazanie, że planeta ponownie przeszła przed swoją gwiazdą na 36-dniowej orbicie.

Wykorzystali także dane z Planet Finder Spectrograph, instrumentu zainstalowanego na Teleskopie Magellana w Chile, aby jeszcze pewniej potwierdzić swoje odkrycia oraz oszacować masę planety i jej orbitę.

Zespół naukowy zobowiązał się, że gdy TESS zakończy swój dwuletni monitoring całego nieba, dostarczy informacji na temat 50 małych planet, o rozmiarach mniejszych, niż czterokrotność Ziemi, dla społeczności astronomicznej w celu dalszej obserwacji, albo za pomocą naziemnych teleskopów, albo przyszłym Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
MIT

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.