Naukowcy odkryli niemożliwą planetę w przełomowym odkryciu astronomicznym

Maunaki, Hawaje – Kiedy nasze słońce dobiegnie końca, powiększy się do 100 razy w stosunku do obecnego rozmiaru, otaczając Ziemię. Wiele planet w innych układach słonecznych czeka podobny los w miarę starzenia się ich gwiazd macierzystych. Ale nie cała nadzieja jest stracona, jak astronomowie z University of Hawaii Instytut Astronomii UH IfA dokonał niezwykłego odkrycia przetrwania planety po czymś, co powinno być pewnym upadkiem z rąk jej słońca.

Planeta podobna do Jowisza 8 UMi b, oficjalnie nazwana Halla, krąży wokół czerwonego olbrzyma Baekdu (8 UMi) tylko w połowie odległości dzielącej Ziemię od Słońca. Korzystając z dwóch obserwatoriów Maunakea na Hawajach — WM Keck Observatory i Canada-France-Hawaiʻi Telescope (CFHT) — zespół astronomów kierowany przez Marka Hoona z NASA Stypendysta Hubble’a W UH IfA odkrywa, że ​​Halla trwa pomimo zwykle niepewnego rozwoju Baekdu. Wykorzystując obserwacje oscylacji gwiazd Picdu z NASA Tranzyt satelity do badań egzoplanet (TESS) odkrywają, że gwiazda spala hel w swoim jądrze, co wskazuje, że już raz rozrosła się ogromnie do postaci czerwonego olbrzyma.

Gwiazda powiększyłaby się do 1,5-krotności odległości orbitalnej planety – połykając planetę w tym procesie – zanim skurczyłaby się do swoich obecnych rozmiarów przy zaledwie jednej dziesiątej tej odległości.

the Stań Opublikowano w dzisiejszym numerze Nature.

„Najechanie przez planety ma druzgocące konsekwencje dla planety lub samej gwiazdy – lub obu. Fakt, że Halla zdołała przetrwać w bezpośrednim sąsiedztwie olbrzymiej gwiazdy, która w przeciwnym razie by ją pochłonęła, podkreśla, że ​​planeta jest niezwykły ocalały”. Hon, główny autor badania.

Obserwatoria Maunakea potwierdzają, że przeżył

Planeta Halla została odkryta w 2015 roku przez zespół astronomów z Korei za pomocą metody prędkości radialnej, która mierzy okresowy ruch gwiazdy pod wpływem przyciągania grawitacyjnego krążącej wokół niej planety. Po odkryciu, że gwiazda musi być kiedyś większa niż orbita planety, zespół IfA przeprowadził dodatkowe obserwacje w latach 2021-2022 za pomocą spektrometru Eckel High Resolution Eckel Spectrometer (HIRES) w Obserwatorium Kecka oraz instrumentu CFHT ESPaDONS. Te nowe dane potwierdziły, że prawie okrągła 93-dniowa orbita planety pozostawała stabilna przez ponad dekadę i że zmiany prędkości radialnej muszą być spowodowane obecnością planety.

„W sumie obserwacje te potwierdziły istnienie planety, pozostawiając nas z nieodpartym pytaniem, w jaki sposób planeta faktycznie przetrwała” – powiedział astronom Daniel Hooper, drugi autor badania. „Obserwacje z wielu teleskopów na Maunakea były kluczowe dla tego procesu”.

Uciekaj przed połknięciem

W odległości 0,46 jednostek astronomicznych (j.a. lub odległość Ziemia-Słońce) od swojej gwiazdy, Halla jest podobna do „ciepłych” lub „gorących” planet podobnych do Jowisza, o których sądzi się, że zaczynały na większych orbitach przed migracją do wewnątrz w pobliżu ich gwiazdy. Jednak w obliczu szybko ewoluującej gwiazdy macierzystej to pochodzenie staje się bardzo mało prawdopodobną drogą do przetrwania na planecie Halla.

Inna teoria o przetrwaniu planety głosi, że nigdy nie groziło jej zanurzenie. Podobnie jak słynna planeta Tatooine z Gwiezdnych Wojen, która krąży wokół dwóch słońc, zespół uważa, że ​​gwiazda macierzysta Baekdu mogła pierwotnie składać się z dwóch gwiazd. Połączenie tych dwóch gwiazd mogło uniemożliwić którejkolwiek z nich rozszerzenie się na tyle, by pochłonąć planetę.

Trzecią możliwością jest to, że Hala jest relatywistyczna – że gwałtowne zderzenie dwóch gwiazd wytworzyło obłok gazu, z którego uformowała się planeta. Innymi słowy, Halla może być nowonarodzoną planetą „drugiej generacji”.

„Większość gwiazd znajduje się w układach podwójnych, ale nie do końca rozumiemy, w jaki sposób planety mogą formować się wokół nich. Dlatego jest prawdopodobne, że dzięki interakcjom binarnym istnieje więcej planet wokół wysoko rozwiniętych gwiazd” – wyjaśnił Hon.