dẫn đến Đại học Bern, một nhóm nghiên cứu quốc tế đã phát hiện ra một thành phần phụsao Hải vương hành tinh ngoài hệ mặt trời Nó quay quanh một ngôi sao lùn đỏ. Khám phá này cũng được thực hiện nhờ các quan sát của đài thiên văn SAINT-EX ở Mexico. SAINT-EX được điều hành bởi một tổ hợp bao gồm Trung tâm Không gian và Môi trường (CSH) tại Đại học Bern và Trung tâm Quốc gia về Năng lực Nghiên cứu của NCCR PlanetS.

Sao lùn đỏ là những ngôi sao nhỏ, và do đó mát hơn Mặt trời của chúng ta. Xung quanh những ngôi sao như thế này, có thể có nước lỏng trên các hành tinh gần ngôi sao hơn là trong hệ mặt trời của chúng ta. Khoảng cách giữa một hành tinh ngoài hành tinh và ngôi sao của nó là một yếu tố quyết định trong việc khám phá ra nó: một hành tinh càng gần ngôi sao chủ của nó thì càng có nhiều khả năng bị phát hiện.

Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí, Thiên văn học và vật lý thiên vănTrong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Tiến sĩ Nicole Chanch thuộc Trung tâm Không gian và Môi trường CSH tại Đại học Bern, báo cáo việc phát hiện ra một hành tinh ngoại lai TOI-2257 b quay quanh một ngôi sao lùn đỏ gần đó. Nicole Schanci cũng là thành viên của Trung tâm Quốc gia về Năng lực Nghiên cứu Hành tinh, được điều hành bởi Đại học Bern cùng với Đại học Geneva.

Kính thiên văn đặc biệt là một phần của giải pháp

Các hành tinh ngoài hành tinh ở quá xa hệ mặt trời của chúng ta không thể được quan sát trực tiếp bằng kính thiên văn – chúng quá nhỏ và phản xạ rất ít ánh sáng. Tuy nhiên, một trong những cách để khám phá các hành tinh này là phương pháp quá cảnh. Điều này liên quan đến việc sử dụng kính thiên văn để tìm kiếm vết lõm trong độ sáng của một ngôi sao xảy ra khi các hành tinh đi qua phía trước ngôi sao. Các quan sát lặp đi lặp lại về độ sáng của ngôi sao đưa ra các phép đo chính xác về chu kỳ quỹ đạo của hành tinh xung quanh ngôi sao và độ sâu chuyển động cho phép các nhà nghiên cứu xác định đường kính của hành tinh. Khi kết hợp với các ước tính về khối lượng của một hành tinh từ các phương pháp khác, chẳng hạn như sử dụng các phép đo vận tốc xuyên tâm, mật độ của hành tinh có thể được tính toán.

Hành tinh TOI-2257 b ban đầu được xác định với dữ liệu từ NASAChuyển qua vệ tinh khảo sát ngoại hành tinh he-dê kính viễn vọng không gian. Ngôi sao trẻ đã được quan sát trong bốn tháng, nhưng khoảng cách giữa các lần quan sát có nghĩa là không rõ liệu sự giảm độ sáng có thể được giải thích bởi các hành tinh có quỹ đạo 176, 88, 59, 44 hay 35 ngày hay không.

Đài quan sát SAINT-EX là một cơ sở hoàn toàn tự động lưu trữ một kính viễn vọng dài một mét và có trụ sở tại Mexico. Nhà cung cấp hình ảnh: Viện Thiên văn học, UNAM / E. Cadena

Việc quan sát ngôi sao bằng Kính viễn vọng Toàn cầu của Đài quan sát Las Cumbres sau đó đã loại trừ khả năng hành tinh có chu kỳ quỹ đạo là 59 ngày đã gây ra sự giảm độ sáng. “Tiếp theo, chúng tôi muốn xem liệu khoảng thời gian quỹ đạo 35 ngày có khả thi không”, Nicole Shanshi giải thích.

Kính thiên văn SAINT-EX có trụ sở tại Mexico, hợp tác với CSH và NCCR PlanetS, đã được thiết kế với mục đích nghiên cứu chi tiết hơn về sao lùn đỏ và các hành tinh của chúng. SAINT-EX là từ viết tắt của cụm từ Tìm kiếm và Đặc tính của Hành tinh ngoài quá cảnh. Dự án được đặt tên để vinh danh Antoine de Saint-Exupery (Saint X), nhà văn, nhà thơ và phi công nổi tiếng. SAINT-EX đã quan sát quá trình một phần của TOI-2257 b và có thể xác nhận chu kỳ quỹ đạo chính xác của hành tinh này xung quanh ngôi sao của nó, 35 ngày. “Sau 35 ngày nữa, SAINT-EX đã có thể giám sát toàn bộ quá trình vận chuyển, điều này cho chúng tôi biết thêm thông tin về các đặc điểm của hệ thống,” đồng tác giả Robert Wells của CSH, người đã tham gia xử lý dữ liệu, cho biết.

Một hành tinh ôn đới có quỹ đạo không đều

Với chu kỳ quỹ đạo là 35 ngày, TOI-2257 b quay quanh ngôi sao chủ ở khoảng cách mà tại đó hành tinh có thể có nước lỏng, và do đó có thể tồn tại những điều kiện thuận lợi cho sự xuất hiện của sự sống. Các hành tinh trong cái gọi là “vùng có thể ở được” gần sao lùn đỏ nhỏ rất dễ nghiên cứu vì chu kỳ quỹ đạo của chúng ngắn hơn và do đó chúng có thể được quan sát thường xuyên hơn. Bán kính của TOI-2257 b (lớn hơn 2,2 lần so với Trái đất) cho thấy hành tinh này khá ở thể khí, với áp suất khí quyển cao không có lợi cho sự sống.

TESS đích tệp pixel cho các ngành 14, 20, 21 và 26 được quan sát bởi TOI-2257, được tạo bởi tpfplotter (Aller et al. 2020). Các khe được sử dụng để chiết xuất trắc quang bằng đường ống SPOC được hiển thị dưới dạng các vùng bóng mờ màu đỏ. Danh mục Gaia DR2 (Gaia Collaboration 2018) được vẽ một cách phóng đại, với tất cả các nguồn lên đến 6 độ lớn không giống như TOI-2257 được hiển thị dưới dạng vòng tròn màu đỏ. Chúng tôi lưu ý rằng kích thước ký hiệu tỷ lệ với phương sai kích thước. Trong khi ngôi sao tương đối biệt lập, có một lượng nhỏ ô nhiễm từ các nguồn bên ngoài, dao động từ 2-5% tổng thông lượng. Tín dụng: DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202142280

Nicole Shansch giải thích: “Chúng tôi phát hiện ra rằng TOI-2257 b không có quỹ đạo tròn, đồng tâm. Trên thực tế, đó là hành tinh kỳ lạ nhất quay quanh một ngôi sao lạnh từng được phát hiện. “Về khả năng sinh sống, đó là một tin xấu,” Nicole Shanchy tiếp tục. “Trong khi nhiệt độ hành tinh trung bình là thoải mái, nó dao động từ -80 độ C đến khoảng 100 độ C tùy thuộc vào vị trí của hành tinh trong quỹ đạo của nó, xa hay gần ngôi sao.” Một lời giải thích khả dĩ cho quỹ đạo đáng ngạc nhiên này là một hành tinh khổng lồ trong hệ thống ẩn nấp và làm xáo trộn quỹ đạo của TOI 2257 b. Các quan sát bổ sung đo vận tốc xuyên tâm của ngôi sao sẽ giúp xác nhận độ lệch tâm trung tâm và tìm kiếm các hành tinh bổ sung có thể không quan sát được trong quá trình chuyển đổi.

Lọc để theo dõi với JWST

Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST), được phóng thành công vào ngày 25 tháng 12, sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong việc tìm kiếm bầu khí quyển của các hành tinh ngoài hành tinh. Để ưu tiên các ứng cử viên tốt cho các quan sát sử dụng JWST, một máy quang phổ truyền qua (TSM) phân loại các thuộc tính hệ thống khác nhau đã được phát triển. TOI-2257 b có vị trí tốt so với TSM và là một trong những mục tiêu phụ hấp dẫn nhất của Sao Hải Vương để quan sát thêm. Nicole Shansh kết luận: “Đặc biệt, hành tinh này có thể được nghiên cứu về các dấu hiệu của các đặc điểm như hơi nước trong khí quyển,” Nicole Shansh kết luận.

Tham khảo: “TOI-2257 b: Sao Hải Vương tầm xa lệch tâm đi qua sao lùn M gần đó” của N. Schanche, FJ Pozuelos, MN Günther, RD Wells, AJ Burgasser, P. Chinchilla, L. Delrez và E. 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. Tía tô, F. Boshi, A.; Bordanov, D.; Charbonneau, J.L. Christiansen, CA Collins, B.-O. Demore, M.; Devora Bagaris, c. De Witt, Tiến sĩ; Dragomir, 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 và Ji Wen, ngày 7 tháng 1 năm 2022, Có sẵn tại đây. Thiên văn học và vật lý thiên văn.
DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202142280