science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Ontdekking van een nabije superaarde met slechts vijf keer onze massa

Artist impression van een superaarde, een klasse planeet die vele malen de massa van de aarde heeft, maar minder dan een planeet ter grootte van Uranus of Neptunus. Krediet:NASA/Ames/JPL-Caltech

Rode dwergsterren hebben de afgelopen jaren bewezen een schatkamer te zijn voor jagers op exoplaneten. Naast meerdere exoplaneten die worden gedetecteerd rond sterren zoals TRAPPIST-1, Glyèse 581, Gliese 667C, en Kepler 296, er was ook de recente ontdekking door de ESO van een planeet die rond de bewoonbare zone van de naaste buur van onze zon draait - Proxima Centauri.

En het lijkt erop dat de trend zich waarschijnlijk zal voortzetten, met de nieuwste ontdekking komt van een team van Europese wetenschappers. Met behulp van gegevens van ESO's High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) en HARPS-N-instrumenten, ze ontdekten een kandidaat voor een exoplaneet in een baan rond GJ 536 - een rode dwergster van de M-klasse die zich op ongeveer 32,7 lichtjaar (10,03 parsec) van de aarde bevindt.

Volgens hun onderzoek "Een superaarde die in een baan om de nabijgelegen M-dwerg GJ 536 draait", deze planeet is een superaarde - een klasse van exoplaneten die tussen meer dan één, maar minder dan 15, maal de massa van de aarde. In dit geval, de planeet heeft een minimum van 5,36 ± 0,69 aardmassa's, heeft een omlooptijd van 8,7076 ± 0,0025 dagen, en draait om zijn zon op een afstand van 0,06661 AU.

Het team werd geleid door Dr. Alejandro Suárez Mascareño van het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). De ontdekking van de planeet maakte deel uit van zijn afstudeerwerk, die werd uitgevoerd onder leiding van Dr. Rafael Rebolo – die ook lid is van de IAC, de Spaanse Nationale Onderzoeksraad en een professor aan de Universiteit van Laguna. En hoewel de planeet geen potentieel bewoonbare wereld is, het biedt wel enkele interessante mogelijkheden voor onderzoek naar exoplaneten.

Artistieke impressie van een systeem van exoplaneten in een baan om een ​​lage massa, rode dwergster. Krediet:NASA/JPL

Zoals Dr. Mascareño via e-mail met Universe Today deelde:

"GJ 536 b is een kleine superaarde die is ontdekt in een zeer nabije ster. Hij maakt deel uit van de groep van de kleinste planeten met gemeten massa. Hij bevindt zich niet in de bewoonbare zone van zijn ster, maar zijn relatief nauwe baan en de helderheid van zijn ster maken het een veelbelovend doelwit voor transmissiespectroscopie ALS we de transit kunnen detecteren. Met een ster die zo helder is (V 9.7) zou het mogelijk zijn om tijdens de hypothetische transit spectra van goede kwaliteit te verkrijgen om te proberen elementen in de atmosfeer van de planeet te detecteren. We zijn al bezig met het ontwerpen van een campagne voor volgend jaar, maar ik denk dat we niet de enigen zullen zijn."

Het onderzoek dat deze planeet vond, was onderdeel van een gezamenlijke inspanning van de IAC (Spanje) en het Observatorium van Genève (Zwitserland). De gegevens kwamen van de HARPS- en HARPS-N-instrumenten, die zijn gemonteerd op de 3,6 meter lange telescoop van ESO op het La Silla Observatorium in Chili en de 3,6 meter telescoop op het La Palma Observatorium in Spanje. Dit werd gecombineerd met fotometrische gegevens van de All Sky Automated Survey (ASAS), die observatoria heeft in Chili en Maui.

Het onderzoeksteam vertrouwde op radiale snelheidsmetingen van de ster om de aanwezigheid van de planeet te onderscheiden, evenals spectroscopische waarnemingen van de ster die werden genomen over een periode van 8,6 jaar. Voor dit alles, ze ontdekten niet alleen een kandidaat voor een exoplaneet met 5 keer de massa van de aarde, maar ook afgeleide informatie over de ster zelf - waaruit bleek dat deze een rotatieperiode heeft van ongeveer 44 dagen, en magnetische cyclus die minder dan drie jaar duurt.

Artistieke weergave van het interieur van een ster met een lage massa, zoals die te zien is op een röntgenfoto van Chandra in de inzet. Krediet:NASA/CXC/M.Weiss

Ter vergelijking, onze zon heeft een omlooptijd van 25 dagen en een magnetische cyclus van 11 jaar, die wordt gekenmerkt door veranderingen in de niveaus van zonnestraling die het uitzendt, het uitwerpen van zonnemateriaal en het verschijnen van zonnevlekken. In aanvulling, een recente studie van het Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) toonde aan dat Proxima Centauri een stellaire magnetische cyclus heeft die 7 jaar duurt.

Deze detectie is slechts de laatste in een lange reeks exoplaneten die zijn ontdekt rond lage-massa, lage helderheid, M-klasse (rode dwerg) sterren. En vooruit kijken, het team hoopt door te gaan met het onderzoeken van GJ 536 om te zien of er een planetair systeem is, waaronder enkele aardachtige planeten, en misschien zelfs een paar gasreuzen.

"Voorlopig hebben we maar één planeet ontdekt, maar we zijn van plan om de ster te blijven volgen om andere metgezellen te zoeken op grotere orbitale afstanden, " zei Dr. Mascareño. "We schatten dat er nog ruimte is voor andere planeten met een lage massa of zelfs planeten met een Neptunus-massa in banen van honderd dagen tot een paar jaar."

Het onderzoek omvatte ook wetenschappers van het Astronomisch Observatorium van de Universiteit van Genève, de Universiteit van Grenoble, Het astrofysische en planetologische instituut van Grenoble, Instituut voor Astrofysica en Ruimtewetenschappen in Portugal, en de Universiteit van Porto, Portugal.