Екзопланети, виявлені навколо нової зірки, розкривають секрети формування планет

Система з шести екзопланет дає змогу зазирнути у формування та еволюцію планет. Завдяки арсеналу передових технологій вчені знайшли багатопланетну зоряну систему, яка дає рідкісне уявлення про те, як планети формуються та поводяться навколо молодої зірки.

TOI-1136 — це карликова зірка в галактиці Чумацький Шлях, розташована на відстані понад 270 світлових років від Землі, яка вважається сусідньою, оскільки Чумацький Шлях має діаметр 100 000 світлових років. Є шість підтверджених планет, що обертаються навколо зірки, і вчені сильно підозрюють наявність сьомої.

«Оскільки небагато зоряних систем мають стільки планет, скільки ця, розміри наближаються до нашої Сонячної системи», — сказала Тара Фетерольф, запрошений доцент кафедри астрофізики Каліфорнійського державного університету Сан-Маркос і співавтор нової статті про система. «Він досить схожий і досить різний, щоб ми могли багато чому навчитися».

Відомості з системи TOI-1136

Стаття, опублікована 29 січня в The Astronomical Journal, містить точні вимірювання маси екзопланет, деталі форми їхніх орбіт і характеристики їхніх атмосфер. Подібні деталі були створені на основі початкових спостережень системи з 2019 року з використанням даних із супутника Transiting Exoplanet Survey Satellite або TESS.

Стівен Кейн, професор планетарної астрофізики Каліфорнійського університету в Ріверсайді та головний дослідник TESS Keck Survey, пояснює, чим нововідкрита система відрізняється від багатьох інших відомих систем. По-перше, вік виділяє його. Маючи вік лише 700 мільйонів років, він дуже молодий у порівнянні з нашою власною Сонячною системою, якій 4,5 мільярда років.

«Це дає нам можливість поглянути на планети відразу після їх формування, а формування сонячної системи є актуальною темою. Щоразу, коли ми знаходимо систему з кількома планетами, це дає нам більше інформації для наших теорій про те, як виникають системи та як наша система опинилася тут», — сказав Фетерольф.

Проблеми та досягнення у вивченні систем молодих зірок

З неповнолітніми зірками важко і особливо працювати, тому що вони дуже активні. Магнетизм, сонячні плями та сонячні спалахи є більш поширеними та інтенсивними на цій стадії розвитку зірки, і випромінювання, що виникає в результаті, вибухає та формує планети, впливаючи на їхні атмосфери.

«Молоді зірки весь час погано поводяться. Вони дуже активні, як малюки. Це може ускладнити високоточні вимірювання», — сказав Кейн.

Усі планети в системі мають однаковий вік і сформувалися в однакових умовах. «Це допоможе нам не тільки провести однозначне порівняння того, як планети змінюються з часом, але й те, як розвивалася їхня атмосфера на різних відстанях від зірки, що є, мабуть, найважливішим», — сказав Кейн.

Оскільки всі планети в цій системі розташовані відносно близько одна до одної, дослідницька група також змогла виміряти те, що важко оцінити в інших системах.

«Зазвичай, коли ми шукаємо планети, ми дивимось на вплив планет на свою зірку. Ми спостерігаємо за рухом зірки та інтерпретуємо це як гравітаційний вплив планет на неї. Тут ми також бачимо, як планети тягнуться одна до одної», — сказав Кейн.

Використовуючи телескоп Automated Planet Finder в обсерваторії Лік на горі Гамільтон у Каліфорнії та спектрометр Ешель з високою роздільною здатністю в обсерваторії WM Keck на Мауна-Кеа на Гаваях, дослідники виявили незначні коливання в русі зірок, що допомогло їм визначити масу планет із безпрецедентним значенням. точність.

Щоб отримати таку точну інформацію про планети, команда побудувала комп’ютерні моделі, використовуючи сотні спостережуваних вимірювань швидкості, накладених на дані транзиту. Корі Берд, провідний автор статті та доктор філософії Каліфорнійського університету в Ірвайні. кандидат фізики, сказав, що поєднання цих типів показань дало більше знань про систему, ніж будь-коли раніше.

«Потрібно було багато проб і помилок, але ми були дуже задоволені нашими результатами після розробки однієї з найскладніших моделей планетарної системи в літературі про екзопланети на сьогоднішній день», — сказав Берд.