15 stycznia 2021

Egzoplaneta KOI-5Ab krąży w układzie potrójnym po orbicie o dziwnym nachyleniu

Wiele lat po wykryciu astronomowie dowiedzieli się, że egzoplaneta o nazwie KOI-5Ab krąży w układzie potrójnym po orbicie o dziwnym nachyleniu.


Wkrótce po tym, jak misja Kepler rozpoczęła działalność w 2009 roku, zidentyfikowano planetę wielkości Neptuna. O planecie, nazwanej KOI-5Ab, która była kandydatką na drugą planetę znalezioną przez misję, wkrótce zapomniano, gdyż Kepler odkrywał coraz więcej innych egzoplanet. Pod koniec swojej misji w 2018 roku, Kepler miał na swoim koncie odkrycie aż 2394 egzoplanet oraz dodatkowe 2366 kandydatów na egzoplanety, wśród nich KOI-5Ab.

Teraz David Ciardi, główny naukowiec z Exoplanet Science Institute (NExScI) mówi, że „wskrzesił KOI-5Ab z martwych” dzięki nowym obserwacjom pochodzącym z misji TESS

Do 2014 roku Ciardi i inni badacze wykorzystali Obserwatorium Kecka na Hawajach, Obserwatorium Palomar w Kalifornii i Gemini North na Hawajach, aby wykazać, że gwiazda, wokół której krąży KOI-5Ab należy do układu potrójnego gwiazd, zwanego KOI-5. Nie byli jednak pewni, czy KOI-5A faktycznie posiada planetę, czy też widzieli błędny sygnał jednej z dwóch pozostałych gwiazd.

W 2018 roku przyszedł TESS, który podobnie jak Kepler szuka migającego światła gwiazd pojawiającego się, gdy na jej tle przechodzi planeta. TESS obserwował część pola widzenia Keplera, w tym układ KOI-5. Oczywiście TESS także zidentyfikował KOI-5Ab jako planetę kandydującą (chociaż nazywa ją TOI-1241b). Obydwa satelity odkryły, że planeta okrąża swoją gwiazdę mniej więcej co pięć dni. Ale w tym momencie nadal nie było jasne, czy planeta jest realna.

Połączone dane z obserwatoriów kosmicznych i naziemnych pomogły potwierdzić, że KOI-5Ab jest planetą. KOI-5Ab ma mniej więcej połowę masy Saturna i krąży wokół gwiazdy A będącej składnikiem układu podwójnego, gdzie oba składniki (A i B) okrążają się w czasie 30 lat. Trzecia gwiazda, związana z nimi grawitacyjnie, nazwana C, okrąża składniki A i B w czasie 400 lat.

Ten zestaw danych pokazał również, że płaszczyzna orbity planety nie jest wyrównana z płaszczyzną orbity drugiej gwiazdy wewnętrznej (gwiazdy B), tak jak można by się tego spodziewać, gdyby wszystkie gwiazdy i planety powstały z jednego wirującego dysku materii. Uważa się, że układy potrójne gwiazd, które stanowią około 10% wszystkich układów, powstają, gdy trzy gwiazdy rodzą się razem z tego samego dysku gazu i pyłu.

Astronomowie nie są pewni, co wywołało nachylenie osi orbity KOI-5Ab, ale spekulują, że druga gwiazda grawitacyjnie „kopnęła” planetę podczas jej wzrostu, przechylając jej orbitę i powodując migrację do wewnątrz.

Nie jest to pierwszy dowód na istnienie planety w układzie podwójnym lub potrójnym. Jeden zaskakujący przypadek dotyczy układu potrójnego gwiazd GW Orionis, w którym dysk protoplanetarny został rozerwany na wyraźnie nierówne pierścienie, z których mogą tworzyć się planety. Jednak pomimo setek odkryć planet w układach wielogwiazdowych, częstotliwość formowania się planet w tych układach jest niższa niż w układach jednogwiazdowych. Może to być spowodowane błędem obserwacyjnym (planety krążące wokół pojedynczej gwiazdy są łatwiejsze do wykrycia) lub faktem, że formowanie się planet jest w rzeczywistości mniej powszechne w układach wielogwiazdowych.

Przyszłe instrumenty, takie jak Palomar Radial Velocity Instrument (PARVI) na 200-calowym teleskopie Hale’a w Palomar i Keck Planet Finder na Keck, dadzą nowe możliwości lepszego odpowiadania na te pytania.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Gwiazda z dyskiem pyłowym zasilanym przez otaczającą materię

Międzynarodowy zespół astronomów publikuje obraz młodej gwiazdy z otaczającym ją dyskiem pyłowym, który wciąż jest zasilany z otoczenia. Zja...