De catalogus beschrijft een fascinerende mix van planeettypen buiten ons zonnestelsel, van zeldzame werelden met extreme omgevingen tot werelden die mogelijk leven zouden kunnen ondersteunen.

De planeten werden geanalyseerd door een groot, internationaal team van wetenschappers met behulp van NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) in samenwerking met de W.M. Keck Observatorium op Maunakea, Hawaï. Ze worden beschreven in de huidige editie van The Astrophysical Journal Supplement Series .

‘Betrekkelijk weinig van de eerder bekende exoplaneten hebben zowel een meting van de massa als van de straal. De combinatie van deze metingen vertelt ons waar de planeten van gemaakt kunnen zijn en hoe ze gevormd zijn’, zegt Stephen Kane, astrofysicus van UC Riverside en hoofdonderzoeker van het onderzoekscentrum. de TESS-Keck-enquête.

"Met deze informatie kunnen we beginnen met het beantwoorden van vragen over waar ons zonnestelsel past in het grote tapijt van andere planetenstelsels," zei Kane.

Het onderzoeksteam heeft drie jaar lang aan de catalogus gewerkt. Ze analyseerden meer dan 13.000 metingen van de radiale snelheid (RV) om de massa van 120 bevestigde planeten te berekenen, plus zes kandidaatplaneten, verspreid over de noordelijke hemel.

Hoewel de planeten zelf niet zichtbaar zijn, hebben ze wel een zichtbaar effect. Terwijl ze in een baan om de aarde draaien, trekken de planeten aan hun gaststerren, waardoor ze gaan ‘wiebelen’. Wanneer de ster naar een telescoop beweegt, wordt het zichtbare licht iets blauwer; wanneer het van ons af beweegt, wordt het licht iets roder.

Dit lijkt veel op hoe geluid zich gedraagt. Door het Doppler-effect klinkt de sirene van een brandweerwagen hoger naarmate hij dichterbij komt en lager naarmate hij verder wegrijdt.

“Dankzij deze RV-metingen kunnen astronomen de eigenschappen van deze exoplanetaire systemen detecteren en leren kennen. Als we een ster regelmatig heen en weer zien wiebelen, kunnen we de aanwezigheid van een planeet in een baan om de aarde afleiden en de massa van de planeet meten”, zegt Ian Crossfield, Universiteit van Kansas. astrofysicus en co-auteur van de catalogus.

Verschillende planeten in de TESS-Keck Survey vallen op als toetsstenen voor het verdiepen van het inzicht van astronomen in de diverse manieren waarop planeten ontstaan ​​en evolueren.

Een gerelateerd onderzoeksartikel gepubliceerd in The Astronomical Journal en geschreven door UCR-studente Michelle Hill kondigt de ontdekking aan van twee nieuwe planeten die rond een ster als onze zon draaien. De eerste is een "sub-Saturnus" planeet met een massa en straal die tussen die van Neptunus en Saturnus liggen.

"Er is een voortdurende discussie over de vraag of planeten onder Saturnus echt zeldzaam zijn, of dat we gewoon slecht zijn in het vinden van planeten als deze," zei Hill. "Deze planeet, TOI-1386 b, is dus een belangrijke toevoeging aan deze demografie van planeten."

TOI-1386 b heeft slechts 26 dagen nodig om rond zijn ster te draaien. Ondertussen doet zijn buurman, een planeet met een massa die dicht bij die van Saturnus ligt, er 227 dagen over om rond dezelfde ster te draaien.

Nog een onderzoekspaper, geschreven door UCR-studente Daria Pidhorodetska en beschikbaar op de arXiv preprint-server beschrijft een planeet die ongeveer half zo groot is als Neptunus en die slechts 19 dagen nodig heeft om rond zijn ster te draaien, die veel op onze zon lijkt.

“Planeten kleiner dan Neptunus maar groter dan de aarde zijn de meest voorkomende werelden in onze Melkweg, maar toch ontbreken ze in ons eigen zonnestelsel. Elke keer dat er een nieuwe wordt ontdekt, worden we eraan herinnerd hoe divers ons universum is, en dat ons bestaan in de kosmos kan unieker zijn dan we kunnen begrijpen', zei Pidhorodetska.

Er zijn veel sterren die niet op onze zon lijken. Als wetenschappers goede vergelijkingen willen maken tussen onze wereld en die van anderen, moeten ze sterren vinden van een vergelijkbare leeftijd, grootte en massa. "Dan kunnen we appels met appels vergelijken," zei Kane. "Dat is het opwindende deel van de artikelen die door Michelle en Daria zijn geproduceerd, omdat ze dit mogelijk maken."

Planeten met nog extremere, ultrakorte banen rond sterren, in tegenstelling tot onze zon, worden ook gedetailleerd beschreven in de catalogus. Eén is zo dicht bij zijn oranje dwergster dat hij zijn baan in minder dan 12 uur voltooit.

“TOI-1798 c draait zo snel rond zijn ster dat een jaar op deze planeet minder dan een halve dag duurt op aarde. Vanwege hun nabijheid tot hun gaststerren zijn planeten zoals deze ook ultraheet en ontvangen ze meer dan 3000 maal zoveel straling. die de aarde ontvangt van de zon', zegt Alex Polanski, afgestudeerd natuurkunde- en astronomiestudent aan de Universiteit van Kansas en hoofdauteur van het catalogusartikel.

“Het bestaan ​​in deze extreme omgeving betekent dat deze planeet waarschijnlijk elke atmosfeer heeft verloren die zij aanvankelijk heeft gevormd”, aldus Polanski.

Uiteindelijk vertegenwoordigt deze nieuwe catalogus een belangrijke bijdrage aan zowel de TESS-missie van NASA als aan het beantwoorden van de vraag of andere planeten in staat zijn het leven te huisvesten zoals wij dat kennen.

"Zijn we ongebruikelijk? De jury is daar nog niet over uit, maar onze nieuwe massacatalogus vertegenwoordigt een grote stap in de richting van het beantwoorden van die vraag", zei Kane.