science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De ontdekking van de monsterplaneet daagt de vormingstheorie uit

Artistieke impressie van de koele rode ster en gasreuzenplaneet NGTS-1b tegen de Melkweg. Krediet:Universiteit van Warwick/Mark Garlick

Een gigantische planeet, die volgens de planeetvormingstheorie niet zouden moeten bestaan, is ontdekt rond een verre ster. Het nieuwe onderzoek wordt gepresenteerd in een paper dat onlangs is geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Het bestaan ​​van de 'monster' planeet, NGTS-1b, daagt theorieën over planeetvorming uit die stellen dat een planeet van deze grootte rond zo'n kleine ster niet zou kunnen worden gevormd. Volgens deze theorieën kleine sterren kunnen gemakkelijk rotsachtige planeten vormen, maar verzamelen niet genoeg materiaal om planeten ter grootte van Jupiter te vormen.

NGTS-1b echter, is een gasreus - vanwege zijn grootte en temperatuur, de planeet staat bekend als een 'hete Jupiter, " een klasse van planeten die minstens zo groot zijn als de eigen Jupiter van ons zonnestelsel, maar met ongeveer 20 procent minder massa. In tegenstelling tot Jupiter echter, NGTS-1b staat heel dicht bij zijn ster - slechts 3 procent van de afstand tussen de aarde en de zon, en voltooit elke 2,6 dagen een baan, wat betekent dat een jaar op NGTS-1b twee en een halve aardse dag duurt.

In tegenstelling tot, de gastster is klein, met een straal en een massa die half zo groot is als die van onze zon. Professor Peter Wheatley van de Universiteit van Warwick gaf commentaar op de complicaties die dit met zich meebracht:"Ondanks dat hij een monster van een planeet is, NGTS-1b was moeilijk te vinden omdat zijn moederster zo klein en zwak is." Hij ging verder met het uitleggen van de betekenis van de ontdekking gezien de uitdagende omstandigheden "kleine sterren zoals deze rode M-dwerg zijn eigenlijk de meest voorkomende in het universum, dus het is mogelijk dat er veel van deze gigantische planeten wachten om gevonden te worden."

Artistieke impressie van de koele rode ster boven NGTS-1b Credit:University of Warwick/Mark Garlick

NGTS-1b is de eerste planeet die is gespot door The Next-Generation Transit Survey (of "NGTS"), die een reeks van 12 telescopen gebruikt om de hemel af te speuren. De onderzoekers deden hun ontdekking door voortdurend stukken van de nachtelijke hemel boven vele maanden, en het detecteren van rood licht van de ster met innovatieve roodgevoelige camera's. Ze zagen elke 2,6 dagen dips in het licht van de ster, wat impliceert dat een planeet in een baan om de aarde cirkelde en periodiek het sterlicht blokkeerde.

Met behulp van deze gegevens, ze volgden toen de baan van de planeet en berekenden de grootte, positie en massa van NGTS-1b door de radiale snelheid van de ster te meten. In feite, deze methode, meten hoeveel de ster 'wiebelt' door de zwaartekracht van de planeet, was de beste manier om de grootte van de NGTS-1b te meten.

Dr. Daniel Bayliss, hoofdauteur van de studie, ook van de Universiteit van Warwick, merkte op:"De ontdekking van NGTS-1b was een complete verrassing voor ons - er werd niet gedacht dat zulke massieve planeten rond zulke kleine sterren bestonden - belangrijker nog, onze uitdaging is nu om erachter te komen hoe vaak dit soort planeten in de Melkweg voorkomen, en met de nieuwe Next-Generation Transit Survey-faciliteit zijn we goed geplaatst om precies dat te doen."

NGTS bevindt zich in het Paranal-observatorium van de European Southern Observatory in het hart van de Atacama-woestijn, Chili, maar is een van de weinige faciliteiten die door externe partijen worden beheerd:de Britse universiteiten Warwick, Leicester, Cambridge, en Queen's University Belfast zijn betrokken, samen met Observatoire de Genève, DLR Berlijn en Universidad de Chile.

Professor Peter Wheatley leidt NGTS, en was verheugd om deze opwindende resultaten te zien:"Na bijna een decennium te hebben gewerkt aan de ontwikkeling van de NGTS-telescooparray, het is opwindend om te zien hoe het nieuwe en onverwachte soorten planeten uitzoekt. Ik kijk er naar uit om te zien welke andere soorten opwindende nieuwe planeten we kunnen opduiken."