Astronomen van de Universiteit van Warwick hebben in iets meer dan 18 uur een exoplaneet in een baan om een ​​ster waargenomen. de kortste omlooptijd ooit waargenomen voor een planeet in zijn soort.

Het betekent dat een enkel jaar voor deze hete Jupiter - een gasreus die qua grootte en samenstelling vergelijkbaar is met Jupiter in ons eigen zonnestelsel - in minder dan een dag aardse tijd verstrijkt.

De ontdekking wordt gedetailleerd beschreven in een nieuw artikel dat vandaag (20 februari) is gepubliceerd voor de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society en de wetenschappers geloven dat het kan helpen om een ​​mysterie op te lossen over de vraag of dergelijke planeten al dan niet in een spiraal naar hun zonnen aan hun vernietiging zijn.

De planeet NGTS-10b werd ontdekt op ongeveer 1000 lichtjaar afstand van de aarde als onderdeel van de Next-Generation Transit Survey (NGTS), een exoplaneetonderzoek in Chili dat tot doel heeft planeten ter grootte van Neptunus te ontdekken met behulp van de transitmethode. Dit omvat het observeren van sterren voor een veelbetekenende dip in helderheid die aangeeft dat een planeet ervoor is gepasseerd.

Op elk willekeurig moment neemt het onderzoek 100 vierkante graden hemel waar, waaronder ongeveer 100, 000 sterren. Van die 100, 000 sterren trok deze de aandacht van de astronomen vanwege de zeer frequente dips in het licht van de ster veroorzaakt door de snelle baan van de planeet.

Hoofdauteur Dr. James McCormac van de University of Warwick Department of Physics zei:"We zijn verheugd om de ontdekking van NGTS-10b aan te kondigen, een uiterst korte planeet ter grootte van Jupiter die rond een ster draait die niet al te veel verschilt van onze zon. We zijn ook verheugd dat NGTS de grenzen blijft verleggen in de op de grond gebaseerde transiterende exoplanetenwetenschap door de ontdekking van zeldzame klassen van exoplaneten.

"Hoewel in theorie hete Jupiters met korte omlooptijden (minder dan 24 uur) het gemakkelijkst te detecteren zijn vanwege hun grote omvang en frequente transits, ze zijn uiterst zeldzaam gebleken. Van de honderden hete Jupiters die momenteel bekend zijn, zijn er slechts zeven met een omlooptijd van minder dan een dag."

NGTS-10b draait zo snel om zijn baan omdat het heel dicht bij zijn zon staat - slechts twee keer de diameter van de ster die, in de context van ons zonnestelsel, zou het 27 keer dichterbij vinden dan Mercurius bij onze eigen zon is. De wetenschappers hebben opgemerkt dat het gevaarlijk dichtbij het punt is dat getijdenkrachten van de ster de planeet uiteindelijk uit elkaar zouden scheuren.

De planeet is waarschijnlijk getijde-locked, dus de ene kant van de planeet is constant naar de ster gericht en constant heet - de astronomen schatten de gemiddelde temperatuur op meer dan 1000 graden Celsius. De ster zelf is ongeveer 70% van de straal van onze zon en 1000 graden koeler. NGTS-10b is ook een uitstekende kandidaat voor atmosferische karakterisering met de aankomende James Webb Space Telescope.

Met behulp van transitfotometrie, de wetenschappers weten dat de planeet 20% groter is dan onze Jupiter en iets meer dan twee keer de massa volgens radiale snelheidsmetingen, gevangen op een geschikt punt in zijn levenscyclus om vragen over de evolutie van dergelijke planeten te helpen beantwoorden.

Massieve planeten vormen zich doorgaans ver weg van de ster en migreren dan ofwel door interacties met de schijf terwijl de planeet zich nog aan het vormen is, of van interacties met andere planeten veel verder weg later in hun leven. De astronomen zijn van plan om tijd aan te vragen voor zeer nauwkeurige metingen van NGTS-10b, en om het de komende tien jaar te blijven observeren om te bepalen of deze planeet nog een tijdje in deze baan zal blijven - of in de ster zal draaien tot aan zijn dood.

Co-auteur Dr. David Brown voegt toe:"Men denkt dat deze ultrakorte planeten vanuit de buitenste regionen van hun zonnestelsel naar binnen migreren en uiteindelijk worden verteerd of verstoord door de ster. We hebben ofwel veel geluk om ze in deze korte periode te vangen baan, of de processen waarmee de planeet naar de ster migreert, zijn minder efficiënt dan we ons voorstellen, in dat geval kan het voor een langere periode in deze configuratie leven."

Co-author Dr. Daniel Bayliss said:"Over the next ten years, it might be possible to see this planet spiralling in. We'll be able to use NGTS to monitor this over a decade. If we could see the orbital period start to decrease and the planet start to spiral in, that would tell us a lot about the structure of the planet that we don't know yet.

"Everything that we know about planet formation tells us that planets and stars form at the same time. The best model that we've got suggests that the star is about ten billion years old and we'd assume that the planet is too. Either we are seeing it in the last stages of its life, or somehow it's able to live here longer than it should."

NGTS is situated at the European Southern Observatory's Paranal Observatory in the heart of the Atacama Desert, Chile. It is a collaboration between UK Universities Warwick, Leicester, Cambridge, and Queen's University Belfast, together with Observatoire de Genève, DLR Berlin and Universidad de Chile. In het Verenigd Koninkrijk, the facility and the research is supported by the Science and Technologies Facilities Council (STFC) part of UK Research and Innovation (UKRI).