May 18, 2022
Planet yang Baru Ditemukan Akan “Ditelan” oleh Bintangnya

Planet yang Baru Ditemukan Akan “Ditelan” oleh Bintangnya

Gambaran seniman tentang seperti apa sistem planet yang mirip dengan TOI-2337b, TOI-4329b, dan TOI-2669b, di mana sebuah planet ekstrasurya yang mirip Jupiter mengorbit bintang yang sedang berevolusi dan sekarat. Kredit: University of Hawaiʻi/Institute for Astronomy/Karen Teramura

Para astronom di Institut Astronomi Universitas Hawaiʻi (IfA) adalah bagian dari tim yang baru-baru ini menemukan tiga planet yang mengorbit sangat dekat dengan bintang yang mendekati akhir hidup mereka.

Dari ribuan planet ekstrasurya yang ditemukan sejauh ini, ketiga planet raksasa gas ini pertama kali terdeteksi oleh NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) Mission, memiliki beberapa orbit periode terpendek di sekitar bintang raksasa atau raksasa. Salah satu planet, TOI-2337b, akan dikonsumsi oleh bintang induknya dalam waktu kurang dari 1 juta tahun, lebih cepat dari planet lain yang diketahui saat ini.

“Penemuan ini sangat penting untuk memahami perbatasan baru di planet ekstrasurya studi: bagaimana sistem planet berevolusi dari waktu ke waktu,” jelas penulis utama Samuel Grunblatt, seorang rekan postdoctoral di American Museum of Natural History dan Flatiron Institute di New York City. Grunblatt, yang memperoleh gelar PhD dari IfA, menambahkan bahwa “pengamatan ini menawarkan jendela baru ke planet-planet yang mendekati akhir hidup mereka, sebelum bintang induknya menelannya.”

Penemuan dan konfirmasi planet telah diterima untuk dipublikasikan di Jurnal Astronomi, dan diumumkan pada 13 Januari pada konferensi pers American Astronomical Society. Para peneliti memperkirakan bahwa planet-planet memiliki massa antara 0,5-1,7 kali Jupiter‘s massa, dan ukuran yang berkisar dari sedikit lebih kecil hingga lebih dari 1,6 kali ukuran Jupiter. Mereka juga menjangkau berbagai kepadatan, dari kepadatan gabus hingga tiga kali lebih padat daripada air, menyiratkan berbagai macam asal.

Ketiga planet ini diyakini hanya puncak gunung es. “Kami berharap menemukan puluhan hingga ratusan sistem planet transit yang berevolusi ini dengan TESS, memberikan detail baru tentang bagaimana planet berinteraksi satu sama lain, mengembang, dan bermigrasi di sekitar bintang, termasuk yang seperti Matahari kita,” kata Nick Saunders, mahasiswa pascasarjana di IfA dan rekan penulis studi ini.

Tim berharap ‘arkeologi planet’ ini akan membantu kita memahami masa lalu, sekarang dan masa depan sistem planet, menggerakkan kita selangkah lebih dekat untuk menjawab pertanyaan: “Apakah kita sendirian?”

Konfirmasi mendalam tentang Maunakea

Planet-planet tersebut pertama kali ditemukan dalam data gambar full-frame Misi NASA TESS yang diambil pada tahun 2018 dan 2019. Grunblatt dan kolaboratornya mengidentifikasi kandidat planet dalam data TESS, dan kemudian menggunakan Observatorium WM Keck di Maunakea untuk mengonfirmasi keberadaan ketiga planet tersebut.

“Pengamatan Keck terhadap sistem planet ini sangat penting untuk memahami asal-usulnya, membantu mengungkap nasib tata surya seperti kita,” kata Astronom IfA Daniel Huber, yang ikut menulis studi tersebut.

Model dinamika planet saat ini menunjukkan bahwa planet harus berputar ke arah bintang induknya saat bintang berevolusi dari waktu ke waktu, terutama dalam 10% terakhir masa hidup bintang. Proses ini juga memanaskan planet, berpotensi menyebabkan atmosfernya mengembang. Namun, evolusi bintang ini juga akan menyebabkan planet-planet di sekitar bintang menjadi lebih dekat satu sama lain, meningkatkan kemungkinan beberapa di antaranya akan bertabrakan, atau bahkan mengacaukan seluruh sistem planet.

Berbagai macam kepadatan planet yang ditemukan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa sistem planet ini telah dibentuk melalui interaksi planet-planet yang kacau. Hal ini juga dapat mengakibatkan tingkat pemanasan dan rentang waktu yang tidak dapat diprediksi untuk planet-planet ini, memberikan mereka berbagai kepadatan yang kita amati hari ini.

Melihat ke depan

Pengamatan masa depan dari salah satu sistem, TOI-4329, dengan yang baru saja diluncurkan Teleskop Luar Angkasa James Webb, dapat mengungkapkan bukti adanya air atau karbon dioksida di atmosfer planet. Jika molekul-molekul ini terlihat, data akan memberikan batasan di mana planet-planet ini terbentuk, dan interaksi seperti apa yang harus terjadi untuk menghasilkan orbit planet yang kita lihat sekarang.

Pemantauan berkelanjutan dari sistem ini dengan teleskop NASA TESS akan membatasi kecepatan planet-planet ini berputar ke bintang induknya. Sejauh ini, tidak ada sinyal yang jelas dari peluruhan orbital yang telah diamati di salah satu sistem, tetapi pengamatan awal yang lebih lama dengan TESS Extended Missions akan memberikan batasan yang jauh lebih ketat di planet in-spiral daripada yang mungkin saat ini, mengungkapkan seberapa kuat sistem planet. dipengaruhi oleh evolusi bintang.

Referensi: “TESS Giants Transiting Giants II: Jupiters terpanas yang mengorbit bintang yang berevolusi” oleh Samuel K. Grunblatt, Nicholas Saunders, Meng Sun, Ashley Chontos, Melinda Soares-Furtado, Nora Eisner, Filipe Pereira, Thaddeus Komacek, Daniel Huber, Karen Collins , Gavin Wang, Chris Stockdale, Samuel N. Quinn, Rene Tronsgaard, George Zhou, Grzegorz Nowak, Hans J. Deeg, David R. Ciardi, Andrew Boyle, Malena Rice, Fei Dai, Sarah Blunt, Judah Van Zandt, Corey Beard, Joseph M. Akana Murphy, Paul A. Dalba, Jack Lubin, Alex Polanski, Casey Lynn Brinkman, Andrew W. Howard, Lars A. Buchhave, Ruth Angus, George R. Ricker, Jon M. Jenkins, Bill Wohler, Robert F. Goeke, Alan M. Levine, Knicole D. Colon, Chelsea X. Huang, Michelle Kunimoto, Avi Shporer, David W. Latham, Sara Seager, Roland K. Vanderspek dan Joshua N. Winn, Diterima, Jurnal Astronomi.
arXiv:2201.04140