Astronomen vinden grote planeet bij kleine ster
Astronomen hebben met behulp van de TRAPPIST-Zuid/Noord, SPECULOOS en MuSCAT3-telescopen een ongewone Jupiterachtige exoplaneet gevonden bij de rode dwerg TOI-4860.
De ster TOI-4860 bevindt zich op een afstand van 261 lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Corvus – Raaf.
De ster is ook bekend als 2MASS J12141555-1310290, TIC 335590096 en Gaia DR2 3571038605366263424. Het is een rode dweg van klasse M4.5 met een massa van 0,34 zonsmassa.
De nieuwgevonden planeet is om twee redenen vreemd: sterren met een dergelijke lage massa worden niet geacht planeten zoals Jupiter te hebben en daarnaast lijkt de planeet verrijkt te zijn met zware elementen.
Deze planeet, TOI-4860b, heeft een straal van 0,76 * de straal van Jupiter en heeft ± 1,52 dagen nodig om eenmaal om zijn ster te draaien. Omdat zijn ster een koele ster met lage massa is kan de planeet als een warme Jupiter worden beschouwd.
Dit is een subklasse van planeten die bijzonder interessant is voor astronomen die willen voortbouwen op hun eerste waarnemingen en meer willen weten over hoe dit soort planeten ontstaat.
“Dankzij zijn zeer korte omlooptijd en de eigenschappen van zijn moederster biedt de ontdekking van TOI-4860b een schitterende kans om de atmosferische eigenschappen van een warme Jupiter te bestuderen en meer te weten te komen over hoe gasreuzen ontstaan,” aldus SPECULOOS-projectwetenschapper Mathilde Timmermans van de universiteit van Luik.
TOI-4860b werd aanvankelijk geïdentificeerd als een kandidaat-planeet voor de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) van de NASA.
Timmermans en collega’s gebruikten TRAPPIST-Zuid/Noord (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope), SPECULOOS (Search for Planets EClipsing UltracOOl Stars) en MuSCAT3 (Multicolor Simultaneous Camera for study Atmospheres of Transiting exoplanets) faciliteiten om het planetaire signaal in verschillende golflengtes te meten en de planetaire aard te valideren.
Ze observeerden de planeet ook vlak voor en nadat deze achter zijn moederster verdween en merkten op dat er geen verandering in licht was, wat betekent dat de planeet er geen uitstraalde.
De planetaire aard van TOI-4860b werd verder bevestigd door middel van hoge-resolutie spectroscopie verkregen met de IRD-spectrograaf van de Subaru Telescope, van waaruit de astronomen een massa van 0,67 * de massa van Jupiter bepaalden.
Onder het heersende planeetvormingsmodel geldt dat hoe minder massa een ster heeft, hoe minder massief de schijf van materiaal rond die ster is. Omdat planeten uit die schijf worden gemaakt werd algemeen verwacht dat planeten met een hoge massa, zoals Jupiter, zich niet zouden vormen.
De onderzoekers waren hier echter nieuwsgierig naar en wilde planetaire kandidaten controleren om te zien of het mogelijk was. TOI-4860b is de eerste bevestiging en ook de ster met de laagste massa die zo’n planeet met een hoge massa herbergt.
Een artikel waarin dit onderzoek wordt beschreven is gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.
Artikel: Amaury H.M.J. Triaud et al. 2023. An M dwarf accompanied by a close-in giant orbiter with SPECULOOS. MNRASL 525 (1): L98-L104; doi: 10.1093/mnrasl/slad097
Eerste publicatie: 5 augustus 2023
Bron: sci-news
