Οι αστρονόμοι που εργάζονται με δεδομένα TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) έχουν βρει έναν πλανήτη όπου δεν θα έπρεπε να είναι: στον χώρο που γέμισε πρόσφατα το αστέρι του ξενιστή του όταν ήταν ένας κόκκινος γίγαντας.
Το TESS χρησιμοποιεί την Αστεροσεολογία για να εξετάσει τα αστέρια. Μετρά τις μικροσκοπικές ταλαντώσεις σε ένα αστέρι που δίνει ενδείξεις για την εσωτερική του δομή. Αυτές οι ενδείξεις κρύβονται από άλλους τύπους παρατηρήσεων, όπως η φωτεινότητα και η θερμοκρασία της επιφάνειας. Σε μια νέα δημοσιευμένη μελέτη, οι συγγραφείς εξέτασαν δύο ερυθρά-γιγαντιαία αστέρια: HD 212771 και HD 203949. Αυτές είναι οι πρώτες μελέτες αστεροσεολογίας αστεριών που είναι γνωστό ότι φιλοξενούν πλανήτες.
Ο τίτλος της εφημερίδας είναι «ΑΣΤΕΡΕΣΙΣΜΟΛΟΓΙΑ TESS των γνωστών ερυθρών γίγαντων αστέρια HD 212771 και 203949». Ο κύριος συγγραφέας της εφημερίδας είναι ο Tiago Campante, από το Πανεπιστήμιο του Πόρτο της Πορτογαλίας. Σε ένα δελτίο τύπου, ο Campante εξήγησε πώς η δύναμη του TESS βοήθησε τους συγγραφείς να μελετήσουν αυτά τα αστέρια: «Οι παρατηρήσεις TESS είναι αρκετά ακριβείς ώστε να επιτρέπουν τη μέτρηση των απαλών παλμών στις επιφάνειες των αστεριών. Αυτά τα δύο αρκετά εξελιγμένα αστέρια φιλοξενούν επίσης πλανήτες, παρέχοντας την ιδανική δοκιμαστική βάση για μελέτες της εξέλιξης των πλανητικών συστημάτων. "
«Αυτή η μελέτη είναι μια τέλεια απόδειξη του πώς συνδέονται μεταξύ τους οι αστρικές και οι εξωπλανητικές αστροφυσικές».
Συν-συγγραφέας Vardan Adibekyan, Πανεπιστήμιο του Πόρτο
Αν και η αστεροσεολογία αφορά την κατανόηση των αστεριών, βοηθά επίσης τους αστρονόμους να εξωπλανήσουν. Στην εφημερίδα τους, οι συγγραφείς λένε, «… η αστεροσεολογία έχει βαθύ αντίκτυπο στη σύγχρονη αστροφυσική, ιδίως στον τομέα της εξωπλανητικής επιστήμης. Ο χαρακτηρισμός των αστεριών ξενιστών εξωπλανήτη μέσω αστεροσεολογίας επιτρέπει την απαράμιλλη ακρίβεια στις απόλυτες ιδιότητες των πλανητών τους.
Στη μελέτη τους, οι επιστήμονες μέτρησαν το μέγεθος, τη μάζα και την ηλικία των δύο αστεριών χρησιμοποιώντας αστεροσεολογία. Στη συνέχεια επικεντρώθηκαν στο HD 203949 για να προσδιορίσουν την εξελικτική του κατάσταση. Διαπίστωσαν ότι ένας εξωπλανήτης σε τροχιά γύρω από το αστέρι βρίσκεται σε περίεργη θέση. Το HD 203949 άφησε πίσω την κόκκινη γιγαντιαία φάση, αλλά ο πλανήτης, που ονομάζεται HD 203949 b, καταλάμβανε μια τροχιά που θα είχε κατακλυστεί κατά τη φάση του κόκκινου γίγαντα του αστεριού.
Η ομάδα πιστεύει ότι, αντί να επιβιώσει να κατακλύζεται από τον εκτεταμένο φάκελο του αστεριού, ο εξωπλανήτης προσεγγίστηκε πιο κοντά στο αστέρι από παλιρροιακές αλληλεπιδράσεις, αφού τελείωσε η φάση του κόκκινου γίγαντα.
Ο Δρ Dimitri Veras από το Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου του Warwick είναι ένας από τους συν-συγγραφείς. Ο Δρ Veras είπε: «Προσδιορίσαμε πώς αυτός ο πλανήτης θα μπορούσε να φτάσει στην τρέχουσα θέση του και για να το πράξουμε αν ο πλανήτης έπρεπε να επιβιώσει από την καταπίεση μέσα στο αστρικό περίβλημα του κόκκινου γιγαντιαίου αστεριού. Το έργο ρίχνει νέο φως στην επιβίωση των πλανητών όταν τα γονικά τους αστέρια αρχίζουν να πεθαίνουν, και μπορεί ακόμη και να αποκαλύψουν νέες πτυχές της παλιρροιακής φυσικής. "
Φαίνεται σαν αντίφαση. Σύμφωνα με την κατανόησή μας για την εξελικτική κατάσταση του αστεριού, θα έπρεπε να έχει κατακλύσει και να καταστρέψει τυχόν πλανήτες από κοντά. Ο πλανήτης είναι ένας γίγαντας φυσικού αερίου περίπου 8 φορές πιο ογκώδης από τον Δία. Αυτός είναι ένας τεράστιος πλανήτης, αλλά αυτό δεν έχει σημασία. Όταν ένα αστέρι επεκτείνεται στην κόκκινη φάση του, καταστρέφει γρήγορα όλους τους πλανήτες που έχουν παγιδευτεί σε αυτήν την επέκταση. Όμως, ο πλανήτης είναι εκεί, που σημαίνει ότι κάτι άλλο συμβαίνει.
Ο Vardan Adibekyan, επίσης από το Πανεπιστήμιο του Πόρτο, είναι συν-συγγραφέας της εφημερίδας. Ο Adibekyan είπε, «Αυτή η μελέτη είναι μια τέλεια απόδειξη του πώς συνδέονται μεταξύ τους οι αστρικές και οι εξωπλανητικές αστροφυσικές. Η αστρική ανάλυση φαίνεται να υποδηλώνει ότι το αστέρι έχει εξελιχθεί πάρα πολύ για να φιλοξενήσει έναν πλανήτη σε τόσο μικρή "τροχιακή απόσταση", ενώ από την ανάλυση του εξωπλανήτη γνωρίζουμε ότι ο πλανήτης είναι εκεί! "
Σε άλλα ηλιακά συστήματα βλέπουμε τους γίγαντες αερίου πολύ κοντά στα αστέρια τους. Ονομάζονται "Hot Jupiters" και πιστεύεται ότι δεν υπάρχει τρόπος να σχηματιστούν εκεί. Ο ηλιακός άνεμος και η ακτινοβολία από το αστέρι θα απέτρεπαν το αέριο να συσσωματωθεί σε αυτή τη θέση και να σχηματίσει έναν πλανήτη. Κατά τη διάρκεια ζωής ενός ηλιακού συστήματος, αυτοί οι γίγαντες αερίου μεταναστεύουν μέσω του ηλιακού συστήματος, μερικές φορές σε τροχιά πιο κοντά στο αστέρι τους, μερικές φορές πιο μακριά. Αυτό συνέβη πιθανότατα στο δικό μας Ηλιακό Σύστημα με τον Δία και είναι επίσης πιθανό αυτό που συνέβη με τα HD 203949 και HD 203949 b.
Ωστόσο, υπάρχουν πολλοί επιστήμονες που δεν γνωρίζουν πώς παίζει αυτή η διαδικασία και τι την οδηγεί. Είναι λίγο δίλημμα.
«Η λύση σε αυτό το επιστημονικό δίλημμα κρύβεται στο« απλό γεγονός »που τα αστέρια και οι πλανήτες τους όχι μόνο σχηματίζονται αλλά και εξελίσσονται μαζί. Σε αυτή τη συγκεκριμένη περίπτωση, ο πλανήτης κατάφερε να αποφύγει την καταπίεση », δήλωσε ο Adibekyan.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Αποκαλύφθηκε: «απίθανη» επιβίωση του exoplanet
- Ερευνητική εργασία: ΔΟΚ Αστεροσεολογία του γνωστού κόκκινου γίγαντα Host Stars HD 212771 και HD 203949
