Se ha determinado que un planeta que se observa cruzando frente a, o en tránsito, una estrella de baja masa tiene aproximadamente el tamaño de Júpiter. Si bien se han descubierto cientos de planetas del tamaño de Júpiter orbitando estrellas más grandes similares al sol, es raro quever estos planetas orbitando estrellas anfitrionas de baja masa y el descubrimiento podría ayudar a los astrónomos a comprender mejor cómo se forman estos planetas gigantes.
"Este es solo el quinto planeta del tamaño de Júpiter en tránsito por una estrella de baja masa que se ha observado y el primero con un período orbital tan largo, lo que hace que este descubrimiento sea realmente emocionante", dijo Caleb Cañas, autor principal del artículo yestudiante de doctorado en Penn State y miembro de Ciencias de la Tierra y el Espacio de la NASA.
Originalmente detectado por la nave espacial Transiting Exoplanet Survey Satellite TESS de la NASA, los astrónomos caracterizaron la masa, el radio y su período orbital del planeta utilizando el Buscador de planetas de zona habitable HPF, un espectrógrafo astronómico construido por un equipo de Penn State e instalado enel Telescopio Hobby-Eberly de 10 m en el Observatorio McDonald en Texas. Un artículo que describe la investigación aparece en la edición de septiembre de 2020 de la Diario astronómico y es de acceso público en arXiv.
"Un planeta en tránsito del tamaño de Júpiter es susceptible de más observaciones para ver qué tan bien está alineada la órbita con el eje de rotación de la estrella anfitriona y para restringir cómo podría haberse formado", dijo Cañas. "Además, la baja masade la estrella anfitriona y el largo período orbital dan como resultado un Júpiter con una temperatura moderada en comparación con planetas similares detectados con el telescopio espacial Kepler de la NASA ".
La estrella anfitriona, TOI-1899, es una estrella de baja masa enana M a unos 419 años luz de distancia de la Tierra. El planeta, TOI-1899 b, tiene dos tercios de la masa de Júpiter, un radio diez por ciento más grandeque Júpiter, y está a 0,16 unidades astronómicas AU, una medida definida como la distancia entre la Tierra y el Sol, desde su estrella anfitriona, de modo que un año completo en TOI-1899 solo toma 29 días terrestres.Otros cuatro planetas del tamaño de Júpiter en tránsito alrededor de estrellas comparables completan sus órbitas en menos de 4 días.
El planeta fue detectado por TESS utilizando el método de tránsito, que busca estrellas que muestran caídas periódicas en su brillo como una señal reveladora de un objeto en órbita que cruza frente a la estrella y bloquea una parte de su luz. La señal se confirmó más tardecomo un planeta utilizando observaciones de precisión del espectrógrafo HPF que miden la masa del planeta analizando cómo hace que su anfitrión comience a oscilar.
Desde la perspectiva de la formación y la evolución orbital, no existe una línea divisoria clara entre los Júpiter cálidos y los grandes planetas aún más cercanos a sus estrellas anfitrionas, los Júpiter calientes más comúnmente descubiertos.
"Júpiter cálidos como TOI-1899 b orbitan sorprendentemente cerca de su estrella", dijo Rebekah Dawson, profesora asistente de astronomía y astrofísica en Penn State y autora del artículo. "Aunque el período orbital del planeta es largo en comparación con muchos otros.otros planetas gigantes detectados y caracterizados mediante el método de tránsito, todavía coloca al planeta gigante mucho más cerca de su estrella de lo que cabría esperar de las teorías de formación clásicas. Caracterización detallada de sus propiedades físicas y orbitales, arquitectura del sistema y estrellas anfitrionas, comoel equipo de HPF ha hecho para TOI-1899 b: permítanos probar teorías sobre cómo los planetas gigantes pueden formarse o desplazarse tan cerca de su estrella ".
El Buscador de planetas de la zona habitable se entregó al Telescopio Hobby Eberly de 10 m en el Observatorio McDonald a fines de 2017 y comenzó sus operaciones científicas completas a fines de 2018. HPF está diseñado para detectar y caracterizar planetas en la zona Habitable, la región alrededorla estrella donde un planeta podría contener agua líquida en su superficie, alrededor de estrellas enanas M cercanas, pero también es capaz de realizar mediciones sensibles para planetas fuera de la zona habitable.
"Este cálido Júpiter es un objetivo convincente para la caracterización atmosférica con próximas misiones como el telescopio espacial James Webb", dijo Suvrath Mahadevan, profesor de astronomía y astrofísica en Penn State, investigador principal del espectrógrafo HPF y autor del"HPF fue fundamental para ayudarnos a confirmar esto, pero la detección de un segundo tránsito es importante para precisar su período".
Además de los datos de HPF, se obtuvieron datos adicionales con el Telescopio de 3.5 m en el Observatorio Nacional Kitt Peak KPNO en Arizona y el Telescopio Shane de 3 m en el Observatorio Lick para imágenes de alto contraste y observaciones fotométricas con el Telescopio WIYN de 0.9 men KPNO, el telescopio ARCSAT de 0,5 m en el Observatorio Apache Point y el telescopio de 0,43 m en el Observatorio Richard S. Perkin de Nueva York.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Penn State . Original escrito por Sam Sholtis. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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