아행성 해왕성은 적색 왜성의 “거주 가능 영역”에서 공전합니다

~ 주도의 베른 대학교, 국제 연구팀이 하위 구성 요소를 발견했습니다.해왕성 외계 행성 적색 왜성 주위를 돌고 있습니다. 이번 발견은 멕시코 SAINT-EX 천문대의 관측 덕분이기도 하다. SAINT-EX는 베른 대학의 우주 및 서식지 센터(CSH)와 NCCR PlanetS의 국립 연구 역량 센터를 포함하는 컨소시엄에 의해 운영됩니다.

적색 왜성은 작은 별이므로 우리 태양보다 차갑습니다. 이와 같은 별 주변에서는 우리 태양계보다 별에 더 가까운 행성에서 액체 상태의 물이 존재할 수 있습니다. 외계행성과 그 별 사이의 거리는 발견의 결정적인 요소입니다. 행성이 호스트 항성에 가까울수록 탐지될 가능성이 높아집니다.

최근 저널에 발표된 연구에서는 천문학 및 천체 물리학이 연구에서 베른 대학의 CSH 우주 및 서식지 센터의 Nicole Chanch 박사가 이끄는 연구원들은 근처의 적색 왜성을 도는 외계 행성 TOI-2257 b의 발견을 보고했습니다. Nicole Schanci는 또한 제네바 대학교와 함께 베른 대학교에서 운영하는 국립 행성 연구 역량 센터의 회원입니다.

특수 망원경은 솔루션의 일부입니다.

우리 태양계에서 너무 멀리 떨어져 있는 외계행성은 망원경으로 직접 관찰할 수 없습니다. 너무 작고 빛을 거의 반사하지 않습니다. 그러나 이러한 행성을 발견하는 방법 중 하나는 통과 방법입니다. 여기에는 망원경을 사용하여 행성이 별 앞을 지날 때 발생하는 별의 밝기 감소를 찾는 것이 포함됩니다. 별의 밝기가 낮아지는 것을 반복적으로 관찰하면 별 주위의 행성의 궤도 주기를 정확하게 측정할 수 있으며, 통과 깊이를 통해 연구자들은 행성의 지름을 결정할 수 있습니다. 반경 방향 속도 측정을 사용하는 것과 같은 다른 방법의 행성 질량 추정치와 결합하면 행성의 밀도를 계산할 수 있습니다.

TOI-2257 b 행성은 처음에 다음 데이터로 식별되었습니다. 나사외계행성 탐사위성 통과 숫염소 우주 망원경. 이 어린 별은 4개월 동안 관찰되었지만 관찰 사이의 간격으로 인해 밝기 감소가 176일, 88일, 59일, 44일 또는 35일 공전하는 행성의 통과로 설명될 수 있는지 여부가 명확하지 않았습니다.

SAINT-EX 천문대는 멕시코에 기반을 둔 1미터 망원경을 호스팅하는 완전 자동화 시설입니다. 크레딧: 천문학 연구소, UNAM / E. 카데나

라스 컴브레스 천문대 지구 망원경으로 별을 관측한 결과, 공전 주기가 59일인 행성이 밝기 감소를 야기했을 가능성은 배제되었습니다. “다음으로 우리는 35일의 궤도 주기가 가능한지 확인하고 싶었습니다.”라고 Nicole Shanshi가 설명합니다.

멕시코에 기반을 둔 SAINT-EX 망원경은 CSH 및 NCCR PlanetS와 협력하여 적색 왜성과 그 행성을 더 자세히 연구할 목적으로 설계되었습니다. SAINT-EX는 Search and Characterization of Transiting Exoplanets의 약자입니다. 이 프로젝트는 유명한 작가이자 시인이자 비행가인 Antoine de Saint-Exupery(Saint X)의 이름을 따서 명명되었습니다. SAINT-EX는 TOI-2257 b의 부분 통과를 관찰했고 외행성의 정확한 공전 주기인 35일을 확인할 수 있었다. 데이터 처리에 참여한 CSH의 공동 저자인 Robert Wells는 “35일 후에 SAINT-EX는 전체 운송을 모니터링할 수 있어 시스템 특성에 대한 더 많은 정보를 얻을 수 있었습니다.”라고 말했습니다.

불규칙한 궤도를 가진 온대 행성

공전 주기가 35일인 TOI-2257 b는 행성에서 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 거리에서 호스트 항성을 중심으로 회전하므로 생명체가 출현하기에 유리한 조건이 존재할 수 있다. 작은 적색 왜성 근처의 소위 “거주 가능 지역”에 있는 행성은 궤도 주기가 더 짧고 따라서 더 자주 관찰할 수 있기 때문에 연구하기 쉽습니다. TOI-2257 b의 반경(지구보다 2.2배 더 큼)은 행성이 다소 기체 상태이며 높은 대기압으로 생명체가 살기에 적합하지 않음을 나타냅니다.

tpfplotter에 의해 생성된 TOI-2257에 의해 관찰된 섹터 14, 20, 21 및 26에 대한 TESS 대상 픽셀 파일(Aller et al. 2020). SPOC 파이프라인에서 측광 추출에 사용되는 슬롯은 빨간색 음영 영역으로 표시됩니다. Gaia DR2 카탈로그(Gaia Collaboration 2018)는 과장되게 구성되어 있으며 TOI-2257과 달리 최대 6등급의 모든 소스가 빨간색 원으로 표시됩니다. 기호 크기는 크기 분산에 비례합니다. 별은 상대적으로 고립되어 있지만 총 플럭스의 2-5%에 이르는 외부 소스로부터 소량의 오염이 있습니다. 신용: DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202142280

“우리는 TOI-2257 b가 원형의 동심 궤도를 가지고 있지 않다는 것을 발견했습니다”라고 Nicole Shansch는 설명합니다. 사실, 그것은 지금까지 발견된 차가운 별을 도는 가장 이국적인 행성입니다. Nicole Shanchy는 “거주 가능성의 관점에서 볼 때 나쁜 소식입니다.”라고 말합니다. “행성의 평균 온도는 편안하지만 행성이 궤도에 있는 위치, 별에서 멀거나 가까운 곳에 따라 섭씨 -80도에서 섭씨 약 100도 사이입니다.” 이 놀라운 궤도에 대한 가능한 설명은 시스템의 거대한 행성이 숨어서 TOI 2257 b의 궤도를 방해한다는 것입니다. 별의 반경 방향 속도를 측정하는 추가 관측은 중심 이심률을 확인하고 통과하는 동안 관측할 수 없는 가능한 추가 행성을 찾는 데 도움이 될 것입니다.

JWST로 모니터링하기 위한 필터

12월 25일 성공적으로 발사된 JWST(James Webb Space Telescope)는 외계행성의 대기 탐색에 혁명을 일으킬 것입니다. JWST를 사용하여 관측을 위한 좋은 후보의 우선 순위를 지정하기 위해 다양한 시스템 속성을 분류하는 투과 분광 광도계(TSM)가 개발되었습니다. TOI-2257 b는 TSM과 관련하여 좋은 위치에 있으며 추가 관측을 위한 Neptune의 가장 매력적인 하위 표적 중 하나입니다. Nicole Shansh는 “특히 이 행성은 대기 중의 수증기와 같은 특징의 징후에 대해 연구할 수 있습니다”라고 결론지었습니다.

참조: N. Schanche, FJ Pozuelos, MN Günther, RD Wells, AJ Burgasser, P. Chinchilla, L. Delrez 및 E.의 “TOI-2257 b: 편심 장거리 아해왕성이 인근 M 왜성을 통과합니다.” Ducrot, LJ Garcia, Y. Gómez, Maqueo Chew, E. Jofré, BV Rackham, D. Sebastian, KG Stassun, D. Stern, M. Timmermans, K. Barkaoui, A. Belinski, Z. Benkhaldoun, W. Benz, A. Perilla, F. Boshi, A., Bordanov, D.; Charbonneau, J.L. 크리스티안슨, CA 콜린스, B.-O. Demore, M.; 데보라 바가리스, c. De Witt 박사; 드라고미르, c. Dansfield, E. Forlan, M. Gaschoy, M. Gillon, C. Jenelka, M.A. K. Heng, CE Henze, K. Hesse, SB Howell, E. Jehin, J. Jenkins, EN Jensen, M. Kunimoto, DW Latham, K. Lester, K. McLeod, I.Mireles, CA Murray, P. Niraula , PP Pedersen, D. Queloz, EV Quintana, G. Ricker, A. Rudat, L. Sabin, B. Safonov, U. Schroffenegger, N. Scott, S. Seager, I. Strakhov, AHMJ Triaud, R. Vanderspek, M Fizzy and Ji Wen, 2022년 1월 7일, 여기에서 사용 가능. 천문학 및 천체 물리학.
DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202142280