Cum au reușit astronomii să piardă trei exoplanete?

Astronomii au pierdut trei exoplanete pe care le credeau confirmate, iar o a patra ar putea avea aceeași soartă. Cum a fost posibil acest lucru?

Potrivit unei noi analize care utilizează caracteristici revizuite, obiectele cosmice Kepler-854b, Kepler-840b și Kepler-699b par a fi prea mari pentru a fi exoplanete. Așadar, astronomii au pierdut trei exoplanete, dar au câștigat probabil trei stele.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Al patrulea obiect, Kepler-747b, este un caz aflat la limită pentru care este nevoie de mai multe informații pentru a fi clasificat.

Astronomii au pierdut șansa de a se apropia de pragul de 5.000 de exoplanete confirmate

Descoperirea ne face să ne îndepărtăm puțin de pragul celor 5.000 de exoplanete confirmate, dar înseamnă, de asemenea, că putem fi mai încrezători pe viitor în clasificarea exoplanetelor.

„În general, acest studiu face ca lista actuală de planete să fie mai completă”, spune astrofizicianul Avi Shporer, de la Institutul Kavli pentru Astrofizică și Cercetare Spațială al MIT.

„Oamenii se bazează pe această listă pentru a studia populația planetelor în ansamblu. Dacă utilizezi un eșantion cu câțiva intruși, rezultatele pot fi inexacte. Deci este important ca lista de planete să nu fie contaminată, a adăugat Shporer.

Diferența dintre o planetă și o stea

Diferențele dintre masele planetelor și ale stelelor pot fi puțin neclare, cu unele suprapuneri între cele două tipuri de corpuri cerești, dar există limite. Sub o anumită limită, obiectele devin prea mici pentru a genera presiunea centrală și temperatura pentru a aprinde fuziunea hidrogenului care alimentează o stea. Peste o anumită limită, un obiect este, cel mai probabil, un oarecare tip de stea, scrie Science Alert.

„Majoritatea exoplanetelor sunt de dimensiunea lui Jupiter sau mult mai mici. La de două ori [mărimea lui] Jupiter sunt deja suspecte. O planetă nu poate fi mai mare de atât”, explică astronomul Prajwal Niraula, de la MIT, care a condus studiul.

Telescopul Kepler

Telescopul căutător de planete Kepler, care a privit către stele pentru ultima dată în octombrie 2018, a căutat exoplanete căutând tranzite. Acesta este momentul în care o exoplanetă trece între noi și steaua gazdă, provocând scăderi ușoare regulate în lumina stelelor. Acest lucru creează o „curbă de tranzit” în lumina stelei, care le permite oamenilor de știință să deducă dimensiunea exoplanetei.

Pe măsură ce instrumentele și tehnicile s-au îmbunătățit, oamenii de știință au început să folosească ceva numit curbă de fază pentru a studia exoplanetele. Aceasta încorporează lumina de la stea pe care exoplaneta o reflectă în timp ce orbitează, oferind mai multe informații despre corpul care orbitează.

Inițial, Niraula și echipa lui studia curbele de fază pentru a căuta exoplanete care au fost întinse într-o formă de minge de rugby prin interacțiunea gravitațională cu steaua gazdă. Această deformare poate oferi indicii cu privire la cât de masive sunt obiectele și poate fi folosită pentru a determina dacă un sistem cu două corpuri este format dintr-o stea și o exoplanetă sau o stea și o stea mai mică.

Kepler-854b a fost primul indiciu că ceva ar putea fi în neregulă.

„Deodată am avut un sistem în care am văzut acest semnal elipsoidal care era imens și destul de curând am știut că nu putea fi de la o planetă. Nu ieșeau calculele”, spune Shporer.

Astronomii au pierdut planete din cauza informațiilor din proiectul Gaia

Adâncimea unui semnal de curbă de tranzit este legată de raportul de dimensiune dintre exoplanetă și steaua gazdă. Dacă știi dimensiunea stelei (care nu este întotdeauna ușor de înțeles, deoarece are de-a face cu distanțe și sunt greu de stabilit în spațiu) poți deduce dimensiunea exoplanetei.

Un proiect numit Gaia schimbă modul în care înțelegem Calea Lactee. Folosind paralaxa stelară, Gaia cartografiază poziția precisă și mișcarea stelelor din Calea Lactee în spațiul tridimensional cu cea mai mare acuratețe de până acum. În 2016, când a fost descoperit Kepler-854b, datele Gaia pentru steaua gazdă nu erau disponibile.

Însă acum există aceste date. Atunci când Niraula și colegii săi au revizuit proprietățile exoplanetei cu ajutorul datelor Gaia, au descoperit că exoplaneta era mult mai mare decât se credea inițial, de aproximativ 3 ori mai mare decât Jupiter. Ei i-au calculat și masa, de aproximativ 239 de ori mai mare decât cea a lui Jupiter, limita superioară pentru masa unei planete fiind de aproximativ 10 Jupiteri.

„Nu există nicio posibilitate ca Universul să facă o planetă de această dimensiune. Pur și simplu nu există”, a spus Shporer.

Cercetătorii au revizuit catalogul de exoplanete

Știind că în baza de date de aproximativ 2.000 de exoplanete Kepler s-ar putea ascunde unele stele minuscule, cercetătorii au căutat și au găsit mai multe. Kepler-840b a fost de 2,5 ori mai mare decât Jupiter; iar Kepler-699b a fost de 2,76 ori mai mare decât Jupiter. Kepler-747b a fost un caz aflat la limită, de 1,84 ori mai mare decât Jupiter.

După ce astronomii au pierdut cele 3 exoplanete și problema a fost identificată, este puțin probabil să mai existe multe stele minuscule care se maschează în exoplanete confirmate, a spus echipa. Având la dispoziție o mulțime de date Gaia și o conștientizare a problemei, putem fi mai încrezători că exoplanetele sunt exoplanete.

„Aceasta este o mică corecție. Vine dintr-o mai bună înțelegere a stelelor, care se îmbunătățește odată cu trecerea timpului. Deci șansele ca dimensiunea unei stele să fie atât de incorectă sunt mult mai mici. Astfel de clasificări greșite se vor întâmpla din ce în ce mai rar”, spune Shporer.

Studiul a fost publicat în The Astronomical Journal.

Vă recomandăm să citiți și:

Astronomii au descoperit o galaxie fără materie întunecată. „Ar trebui să existe, însă observațiile noastre spun altceva”

Un semnal radio ciudat care se repetă, detectat în apropiere de centrul galaxiei Calea Lactee

„Cărămizile vieții” se pot forma în norii interstelari, cu mult înaintea stelelor și planetelor

Timp de 30 de ani a folosit un meteorit de 100.000 de dolari pe post de opritor de uşă