Astronomi, ki sodelujejo s podatki TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), so našli planet, na katerem ne bi smel biti: v prostoru, ki ga je pred kratkim napolnila njegova gostiteljska zvezda, ko je bil rdeči velikan.
TESS uporablja asteroseizmologijo za pregled zvezd. Izmeri drobna nihanja v zvezdi, ki dajejo namige njeni notranji strukturi. Ti namigi so skriti pred drugimi vrstami opazovanja, kot sta svetlost in površinska temperatura. V novi objavljeni študiji so avtorji pregledali dve zvezdi rdečih velikanov: HD 212771 in HD 203949. To sta prvi študiji o asteroseizmologiji zvezd, za katere je znano, da gostijo planete.
Naslov prispevka je "TESS Asteroseizmologija znanih rdečih velikanskih gostiteljskih zvezd HD 212771 in 203949." Glavni avtor prispevka je Tiago Campante z univerze v Portu, Portugalska. Campante je v sporočilu za javnost razložil, kako je moč TESS-a pomagala avtorjem pri preučevanju teh zvezd: "TESS-ovi opažanja so dovolj natančni, da omogočajo merjenje nežnih pulzacij na površinah zvezd. Ti dve dokaj razviti zvezdi tudi gostita planete, kar je idealna testna postelja za preučevanje razvoja planetarnih sistemov. "
"Ta študija je odličen prikaz povezanosti zvezd in eksoplanetarne astrofizike."
Soavtor Vardan Adibekyan, University of Porto
Čeprav asteroseizmologija govori o razumevanju zvezd, astronomom pomaga tudi eksoplaneti. Avtorji v svojem prispevku pravijo: „… asteroseizmologija močno vpliva na sodobno astrofiziko, zlasti na področje eksoplanetarne znanosti. Karakterizacija zvezd gostiteljev eksoplanetov s pomočjo asteroseizmologije omogoča neprekosljivo natančnost v absolutnih lastnostih njihovih planetov.
V svoji raziskavi so znanstveniki s pomočjo asteroseizmologije merili velikost, maso in starost obeh zvezd. Nato so se osredotočili na HD 203949, da bi ugotovili njegovo evolucijsko stanje. Ugotovili so, da je eksoplanet, ki kroži okoli zvezde, v čudnem položaju. HD 203949 je pustil za seboj svojo rdečo velikansko fazo, vendar je planet, imenovan HD 203949 b, zasedel orbito, ki bi bila zajeta med fazo rdečega velikana zvezde.
Skupina meni, da se je eksoplanet, namesto da bi bil prežet z zvezdino razširjeno ovojnico, bolj približal zvezdi, če je bila faza rdečega orjaka končana.
Dr Dimitri Veras z oddelka za fiziko Univerze v Warwicku je eden od soavtorjev. Dr. Veras je dejal: "Ugotovili smo, kako bi ta planet lahko dosegel svojo trenutno lokacijo, in to storil, ali mora planet preživeti potop v zvezdni ovoj rdeče velikanske zvezde ali ne. Delo osvetljuje preživetje planetov, ko njihove matične zvezde začnejo umirati, in morda celo razkrije nove vidike fizike plimovanja. "
Zdi se kot protislovje. Po našem razumevanju evolucijskega stanja zvezde naj bi tako blizu zajel in uničil vse planete. Planet je plinski velikan, približno 8-krat bolj masiven kot Jupiter. To je ogromen planet, vendar to ni pomembno. Ko se zvezda razširi v svoji fazi rdečega velikana, hitro uniči vse planete, ujete v tej širitvi. Vendar je planet tam, kar pomeni, da se dogaja nekaj drugega.
Vardan Adibekyan, prav tako z univerze v Portu, je soavtor prispevka. Adibekyan je dejal: "Ta študija je popoln prikaz povezanosti zvezd in eksoplanetarne astrofizike. Zdi se, da zvezdna analiza kaže, da je zvezda preveč razvita, da bi še vedno gostila planet na tako kratki orbitalni razdalji, medtem ko iz analize eksoplanetov vemo, da je planet tam! "
V drugih sončnih sistemih vidimo plinske velikane zelo blizu svojih zvezd. Imenujejo jih "Hot Jupiters" in mislijo, da se nikakor ne bi mogli oblikovati tam. Sončev veter in sevanje zvezde bi preprečilo, da bi se plin na tem mestu strgal in oblikoval planet. V času trajanja sončnega sistema ti plinski velikani migrirajo skozi osončje, včasih pa krožijo bližje svoji zvezdi, včasih tudi dlje. To se je verjetno zgodilo v našem Osončju z Jupitrom, verjetno pa se je zgodilo tudi s HD 203949 in HD 203949 b.
Toda veliko znanstvenikov ne ve, kako se ta proces odvija in kaj ga poganja. To je kar nekaj dileme.
"Rešitev te znanstvene dileme se skriva v 'preprostem dejstvu', da zvezde in njihovi planeti ne samo tvorijo, temveč se tudi razvijajo skupaj. V tem konkretnem primeru se je planetu uspelo izogniti potopitvi, "je dejal Adibekyan.
Več:
- Sporočilo za javnost: Odkrito: "neverjetno" preživetje eksoplaneta
- Raziskovalna naloga: TESS Asteroseizmologija znanih rdečih velikanskih gostiteljskih zvezd HD 212771 in HD 203949
