Tantangan untuk menemukan exoplanet baru telah membentuk teori astronomi

Ilmuwan mengidentifikasi a JupiterPlanet seukuran TOI-4860 b, mengelilingi bintang bermassa rendah, menantang teori tradisional pembentukan planet.

Sebuah tim peneliti internasional telah menemukan planet berukuran Jupiter yang tidak biasa yang mengorbit bintang bermassa rendah yang disebut TOI-4860, yang terletak di konstelasi Corvus.

Raksasa gas yang baru ditemukan, yang disebut TOI-4860 b, adalah planet yang tidak biasa karena dua alasan: Bintang bermassa rendah diperkirakan tidak akan menjadi tuan rumah planet seperti Jupiter, dan planet tersebut tampaknya sangat kaya akan unsur-unsur berat.

Studi dipimpin Universitas Birmingham Para astronom, itu diterbitkan awal bulan ini dalam surat orang dalam Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society.

“Menurut model pembentukan planet yang diterima secara umum, semakin rendah massa sebuah bintang, semakin kecil massa piringan materi di sekitar bintang itu. Karena planet muncul dari piringan ini, secara luas diharapkan planet bermassa tinggi seperti Jupiter tidak akan terbentuk.”

– George Dansfield, mahasiswa PhD di University of Birmingham

Alat dan metode yang digunakan dalam penemuan

Planet ini awalnya diidentifikasi menggunakan NASASatelit Transit Exoplanet Survey muncul sebagai penurunan kecerahan selama transit di depan bintang induknya, tetapi data itu saja tidak cukup untuk memastikan bahwa itu adalah sebuah planet.

Tim menggunakan SPECULOOS Southern Observatory, yang terletak di Gurun Atacama di Chili, untuk mengukur sinyal planet dalam beberapa panjang gelombang dan memvalidasi sifat planet. Para astronom juga mengamati planet ini sebelum dan sesudah menghilang di belakang bintang induknya, dan tidak melihat adanya perubahan cahaya, yang berarti planet tersebut tidak memancarkan apapun. Terakhir, tim bekerja sama dengan grup Jepang menggunakan Teleskop Subaru di Hawaii. Bersama-sama, mereka mengukur massa planet untuk memastikannya sepenuhnya.

Mengikuti bintang ini dan memastikan planetnya merupakan inisiatif sekelompok mahasiswa doktoral dalam proyek SPECULOOS.

“Ada petunjuk tentang apa yang mungkin terjadi tersembunyi di fitur planet, yang tampaknya sangat kaya akan unsur berat. Kami juga mendeteksi sesuatu yang serupa di bintang induknya, jadi mungkin saja kelimpahan unsur berat memicu proses pembentukan planet.”

– Profesor Amory Treewood, Universitas Birmingham

Tantang keyakinan yang dipegang teguh

Seorang mahasiswa doktoral tersebut, George Dransfield, yang baru-baru ini mempresentasikan tesisnya di University of Birmingham, menjelaskan: “Menurut model pembentukan planet kanonis, semakin rendah massa sebuah bintang, semakin kecil piringan materi di sekitar bintang itu.

Karena planet-planet diciptakan dari piringan ini, diperkirakan secara luas bahwa planet-planet bermassa tinggi seperti Jupiter tidak akan terbentuk. Namun, kami ingin tahu tentang ini dan ingin melihat kandidat planet untuk melihat apakah mungkin. TOI-4860 adalah konfirmasi pertama kami dan bintang terendah yang menampung planet bermassa besar seperti itu.”

Wawasan tentang pembentukan planet

Amaury Triaud, Profesor Eksoplanetologi di University of Birmingham, yang memimpin penelitian ini, berkata: “Saya sangat berterima kasih kepada mahasiswa PhD yang luar biasa di tim kami karena mengusulkan sistem pemantauan seperti TOI-4860. Pekerjaan mereka benar-benar terbayar karena planet seperti TOI-4860 sangat penting untuk memperdalam pemahaman kita tentang pembentukan planet.

“Ada petunjuk tentang apa yang mungkin terjadi tersembunyi di fitur planet, yang tampaknya sangat kaya akan unsur berat. Kami juga mendeteksi sesuatu yang serupa di bintang induknya, jadi mungkin saja kelimpahan unsur berat memicu proses pembentukan planet.”

Karakteristik dan studi lainnya

Raksasa gas baru ini membutuhkan waktu sekitar 1,52 hari untuk menyelesaikan orbit penuh di sekitar bintang induknya, tetapi karena induknya adalah bintang bermassa rendah yang dingin, planet itu sendiri dapat disebut sebagai “Jupiter hangat”. Ini adalah subkelas planet yang sangat menarik bagi para astronom yang ingin mengembangkan pengamatan awal mereka dan mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana jenis planet ini terbentuk.

Mathilde Timmermans, mahasiswa SPECULOOS lainnya yang bekerja di University of Liège di Belgia, menyimpulkan: “Berkat periode orbitnya yang sangat singkat, dan karakteristik bintang induknya, penemuan TOI-4860 b memberikan peluang luar biasa untuk mempelajari sifat-sifat Atmosfer hangat Jupiter dan pelajari lebih lanjut tentang bagaimana gas raksasa terbentuk.”

Tim baru-baru ini mengakuisisi Waktu Teleskop di Teleskop yang sangat besardi Chili, yang ingin mereka gunakan untuk mengonfirmasi beberapa planet dengan karakteristik serupa.

Referensi: “Kurcaci M ditemani oleh pengorbit raksasa terdekat dengan SPECULOOS” Oleh Amaury HMJ Triaud, Georgina Dransfield, Taiki Kagetani, Mathilde Timmermans, Norio Narita, Khaled Barkawi, Teruyuki Hirano, Benjamin V Rackham, Mayuko Mori, Thomas Baycroft, Zuhair Bin Khaldun Adam J Borgaser, Douglas A Caldwell, Karen Collins, Jasmine T Davis, Laetitia Delreys, Bryce Oliver Demory, Elsa Ducrot, Akihiko Fukui, Claudia Jano Muñoz, Emmanuel Jehin, Lionel Garcia, Morad, Garcia Yellen Gomez Makio Chiu, Matthew Jehoton, Masahiro Ikoma, Kyo Kawauchi, Takayuki Kotani, Alan M. Levine, Enrique Paley, Peter P. Pedersen, Francisco G. Bozuelos, Didier Queloz, Owen J. Scott, Sara Seager, Daniel, Samanthaide Tamura Thompson, Noriharu Watanabe, Julian De Wit , Joshua N. Win dan Sebastian Zúñiga-Fernandez, 4 Agustus 2023, Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society: Surat.
DOI: 10.1093/mnrasl/slad097