Astronomowie pracujący z danymi TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) znaleźli planetę tam, gdzie nie powinna być: w przestrzeni niedawno wypełnionej gwiazdą macierzystą, gdy był to czerwony gigant.
TESS używa asterosejsmologii do badania gwiazd. Mierzy drobne oscylacje w gwieździe, która daje wskazówki do jej wewnętrznej struktury. Te wskazówki są ukryte przed innymi rodzajami obserwacji, takimi jak jasność i temperatura powierzchni. W nowym opublikowanym badaniu autorzy zbadali dwie gwiazdy olbrzymów czerwonych: HD 212771 i HD 203949. Są to pierwsze badania asterosejologii gwiazd, o których wiadomo, że są planetami.
Tytuł artykułu brzmi „Asterosejsmologia TESS znanych gwiazd olbrzymów czerwonych HD 212771 i 203949”. Głównym autorem artykułu jest Tiago Campante z University of Porto, Portugalia. W komunikacie prasowym Campante wyjaśnił, w jaki sposób moc TESS pomogła autorom badać te gwiazdy: „Obserwacje TESS są wystarczająco dokładne, aby umożliwić pomiar delikatnych pulsacji na powierzchniach gwiazd. Te dwie dość ewoluujące gwiazdy również utrzymują planety, zapewniając idealne miejsce do testowania badań ewolucji układów planetarnych. ”
„To badanie doskonale pokazuje, jak astrofizyka gwiezdna i egzoplanetarna są ze sobą powiązane”.
Współautor Vardan Adibekyan, University of Porto
Chociaż w asterosejsmologii chodzi o zrozumienie gwiazd, pomaga także astronomom w egzoplanetach. W swoim artykule autorzy mówią: „… asterosejsmologia ma głęboki wpływ na współczesną astrofizykę, zwłaszcza na naukę egzoplanetarną. Charakterystyka gwiazd będących gospodarzami egzoplanet za pomocą asterosejsmologii pozwala na niezrównaną precyzję w absolutnych właściwościach ich planet.
W swoich badaniach naukowcy zmierzyli rozmiar, masę i wiek dwóch gwiazd za pomocą asterosejsmologii. Następnie skupili się na HD 203949, aby określić jego stan ewolucyjny. Odkryli, że egzoplaneta krążąca wokół gwiazdy znajduje się w dziwnej pozycji. HD 203949 porzucił fazę czerwonego giganta, ale planeta o nazwie HD 203949 b zajmuje orbitę, która zostałaby pochłonięta podczas fazy czerwonego giganta.
Zespół uważa, że zamiast przetrwać będąc pochłoniętym przez rozszerzoną otoczkę gwiazdy, egzoplaneta została przyciągnięta bliżej gwiazdy przez interakcje pływowe, po zakończeniu fazy czerwonego giganta.
Dr Dimitri Veras z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warwick jest jednym ze współautorów. Dr Veras powiedział: „Ustaliliśmy, w jaki sposób ta planeta mogła osiągnąć swoją obecną lokalizację i aby to zrobić, czy planeta musiała przetrwać pochłonięcie w gwiezdnej otoczce czerwonej gigantycznej gwiazdy. Praca rzuca nowe światło na przeżywalność planet, gdy ich gwiazdy macierzyste zaczynają umierać, a może nawet ujawnić nowe aspekty fizyki pływów. ”
To wydaje się sprzecznością. Zgodnie z naszym rozumieniem stanu ewolucyjnego gwiazdy, powinna ona pochłonąć i zniszczyć wszystkie bliskie planety. Planeta jest gazowym gigantem około 8 razy masywniejszym niż Jowisz. To ogromna planeta, ale to nie ma znaczenia. Kiedy gwiazda rozszerza się w fazie czerwonego giganta, szybko niszczy wszystkie planety uwięzione w tym rozszerzeniu. Ale planeta już tam jest, co oznacza, że dzieje się coś innego.
Vardan Adibekyan, również z Uniwersytetu w Porto, jest współautorem artykułu. Adibekyan powiedział: „To badanie jest doskonałym pokazem tego, jak astrofizyka gwiezdna i egzoplanetarna są ze sobą powiązane. Analiza gwiezdna zdaje się sugerować, że gwiazda jest zbyt ewoluowana, aby nadal być w stanie pomieścić planetę na tak „małej” orbicie, podczas gdy z analizy egzoplanet wiemy, że planeta tam jest!
W innych układach słonecznych widzimy gazowych gigantów bardzo blisko swoich gwiazd. Nazywają się „Gorącymi Jowiszami” i uważa się, że nie ma możliwości, żeby się tam utworzyli. Wiatr słoneczny i promieniowanie gwiazdy uniemożliwiłyby gazowi zlewanie się w tym miejscu i tworzenie planety. W ciągu życia Układu Słonecznego gazowi giganci migrują przez Układ Słoneczny, czasami krążąc bliżej swojej gwiazdy, a czasem dalej. Tak prawdopodobnie stało się w naszym Układzie Słonecznym z Jowiszem, a także prawdopodobnie z HD 203949 i HD 203949 b.
Ale wielu naukowców nie wie o tym, jak przebiega ten proces i co go napędza. To trochę dylemat.
„Rozwiązanie tego naukowego dylematu kryje się w„ prostym fakcie ”, że gwiazdy i ich planety nie tylko tworzą się, ale również ewoluują razem. W tym szczególnym przypadku planecie udało się uniknąć pochłonięcia ”- powiedział Adibekyan.
Więcej:
- Informacja prasowa: Ujawniono: „nieprawdopodobne” przetrwanie egzoplanety
- Artykuł badawczy: TESS Asterosejsmologia znanych czerwonych gigantów Host Stars HD 212771 i HD 203949
