Een nieuw soort astronomische observatie hielp de mogelijke evolutionaire geschiedenis van een baby Neptunus-achtige exoplaneet te onthullen.

Om een ​​zeer jonge planeet genaamd DS Tuc Ab te bestuderen, een door Harvard &Smithsonian Center for Astrophysics geleid team met zes Carnegie-astronomen:Johanna Teske, Sharon Wang, Stephen Shectman, Paul Butler, Jef Kraan, en Ian Thompson - een nieuwe tool voor observatiemodellering ontwikkeld. Hun werk zal worden gepubliceerd in de Astrofysische journaalbrieven en vertegenwoordigt de eerste keer dat de orbitale helling van een planeet jonger dan 45 miljoen jaar - of ongeveer 1/100e van de leeftijd van het zonnestelsel - is gemeten.

"Er kunnen veel dingen gebeuren tussen het moment waarop een planeet wordt gevormd en wanneer we ze zien, "Zei hoofdauteur George Zhou van de CfA. "De overgrote meerderheid van de planeten die we vinden zijn al volwassen en we weten niet hoe ze waren toen ze jong waren."

DS Tuc Ab is een hete Neptunus, die om één ster draait in een tweesterrenstelsel op een korte, periode van acht dagen in een relatief vlak vlak.

"DS Tuc Ab is op een interessante leeftijd, " omdat de roterende schijf van gas en stof waaruit het rond zijn moederster is gevormd, is verdwenen, verklaarde Ben Montet van de Universiteit van New South Wales, die de hoofdauteur was van een begeleidend artikel waarop de Carnegie-groep ook co-auteurs was, dat werd gepubliceerd in de Astronomisch tijdschrift en gebruikte een andere techniek om de planeet te bestuderen. "We kunnen de planeet zien, maar we dachten dat het nog te jong was voor de baan van andere verre sterren om zijn pad te manipuleren."

DS Tuc Ab werd in 2019 ontdekt door Dartmouth's Elisabeth Newton en haar team met behulp van gegevens van NASA's TESS-missie. In hetzelfde jaar werd een parallelle ontdekkingspaper gepubliceerd door wetenschappers van het National Institute for Astrophysics in Italië.

Snel na, onderzoekers begonnen de planeet te observeren met behulp van de Planet Finder Spectrograph op de Magellan Clay Telescope van Carnegie's Las Campanas Observatory in Chili. Hun doel was om te bepalen of de nieuw gevormde planeet in het verleden enkele chaotische dynamische interacties had meegemaakt. Astronomen vinden vaak planeten rond andere sterren in banen die heel anders zijn dan de planeten in ons eigen zonnestelsel. Sommige zijn gevonden in poolgebieden, en zelfs retrograde banen, vanwege sleepboten van buitenplaneten.

Om deze vraag te beantwoorden, de onderzoekers observeerden DS Tuc Ab terwijl deze voor zijn moederster langs ging om het effect van de planeet op het sterlicht te meten. Als de planeet een gelijke hoeveelheid licht blokkeerde toen het over het oppervlak van de ster ging, bijvoorbeeld, dit zou duiden op een goed uitgelijnde baan.

Echter, een overvloed aan sterrenvlekken op de gastster van DS Tuc Ab maakte deze meting erg moeilijk. Om deze uitdagingen aan te gaan en de planeet en het sterrenstelsel te karakteriseren, wetenschappers ontwikkelden hun nieuwe techniek om de jonge planeet in zijn baan te volgen. Ze bereikten dit door gelijktijdig te modelleren hoe de planeet licht over het stellaire oppervlak blokkeerde en hoe de koele plekken van de ster het intrinsieke licht dat hij uitstraalde veranderden.

"Vooruit gaan, dit systeem zal astronomen in staat stellen een beter begrip van planeten in hun kindertijd te ontwikkelen, "zei Teske. "We zijn vooral geïnteresseerd in hoe 'hete Neptunus' zich zo dicht bij hun gastheersterren beweegt of vormt."

Dit is een al lang bestaand astronomisch mysterie dat DS Tuc Ab in de perfecte positie zou kunnen zijn om te helpen oplossen. Zijn jeugd betekent dat hij waarschijnlijk niet verder naar buiten is gevormd en dichter bij zijn gastheer is geschopt door een botsing of een andere externe kracht. Maar zijn relatief vlakke baanhelling geeft aan dat hij niet in deze positie werd getrokken door interactie met de metgezel van zijn moederster, of.

"Dit is een heel speciaal systeem dat ons zoveel zou kunnen leren over de vroegste stadia van hoe planetaire systemen evolueren, ', voegde Teske eraan toe.