Spośród tysięcy znanych egzoplanet astronomowie wyróżnili trzy, które są gwiazdami
Pierwsze planety poza naszym Układem Słonecznym zostały odkryte trzy dekady temu. Od tego czasu w naszej Galaktyce potwierdzono istnienie blisko 5000 egzoplanet. Astronomowie wykryli kolejne 5000 kandydatów na planety – obiektów, które mogą być planetami, ale nie zostały jeszcze potwierdzone. Teraz lista planet skurczyła się o co najmniej trzy.
Artystyczna interpretacja gwiazd i planet. Źródło: NASA.
W pracy opublikowanej 15 marca 2022 roku w Astronomical Journal astronomowie z MIT donoszą, że trzy, a potencjalnie cztery egzoplanety, które zostały pierwotnie odkryte przez Kosmiczny Teleskop Keplera, są w rzeczywistości błędnie sklasyfikowane. Zamiast tego, te podejrzane planety prawdopodobnie są małymi gwiazdami.
Zespół wykorzystał zaktualizowane pomiary gwiazd goszczących planety, aby dwukrotnie sprawdzić rozmiary planet i zidentyfikował trzy, które są po prostu zbyt duże, aby być planetami. Dzięki nowym i lepszym oszacowaniom właściwości gwiazd, naukowcy odkryli, że rozmiary trzech obiektów, znanych jako Kepler-854b, Kepler-840b i Kepler-699b, są obecnie szacowane na 2-4 razy większe od Jowisza.
Większość egzoplanet jest wielkości Jowisza lub znacznie mniejsza. Dwukrotność [rozmiaru] Jowisza jest już podejrzana. Większe nie mogą być planetami, a to właśnie znaleźliśmy – mówi pierwszy autor pracy, Prajwal Niraula, student Wydziału Nauk o Ziemi, Atmosferze i Planetarnych MIT.
Czwarta planeta, Kepler-747b, ma rozmiar około 1,8 raza większy od Jowisza, czyli porównywalny z największymi potwierdzonymi planetami. Jednak Kepler-747b znajduje się stosunkowo daleko od swojej gwiazdy, a ilość światła, które otrzymuje, jest zbyt mała, aby utrzymać planetę tej wielkości. Zespół doszedł do wniosku, że status planety Kepler-747b jest podejrzany, ale nie całkowicie nieprawdopodobny.
Ogólnie rzecz biorąc, to badanie sprawia, że obecna lista planet jest bardziej kompletna – mówi autor badania Avi Shporer, naukowiec z Instytutu Astrofizyki i Badań Kosmicznych Kavli w MIT. Ludzie polegają na tej liście, badając populację planet jako całość. Jeżeli użyjesz próbki z kilkoma intruzami, twoje wyniki mogą być niedokładne. Dlatego ważne jest, aby lista planet nie była zanieczyszczona.
Gwiezdne aktualizacje
Wykrywanie planetarnych intruzów nie było początkowym celem zespołu. Niraula początkowo zamierzał szukać układów z oznakami zniekształceń pływowych.
Jeżeli masz dwa obiekty blisko siebie, przyciąganie grawitacyjne jednego z nich spowoduje, że drugi będzie miał kształt elipsy, co daje pojęcie o tym, jak masywny jest towarzysz – wyjaśnia Niraula. Na podstawie tego przyciągania można więc określić, czy jest to układ gwiazda-gwiazda, czy gwiazda-planeta.
Podczas przeglądania katalogu Keplera, natrafił on na sygnał z Kepler-854b, który wydawał się zbyt duży, by mógł być prawdziwy.
Nagle pojawił się układ, w którym widzieliśmy ten elipsoidalny sygnał, który był ogromny, i od razu wiedzieliśmy, że nie może on pochodzić od planety – mówi Shporer. Wtedy pomyśleliśmy, że coś tu nie pasuje.
Następnie zespół przyjrzał się ponownie zarówno gwieździe, jak i kandydatowi na planetę. Podobnie jak wszystkie planety wykryte przez Keplera, Kepler-854b został zauważony dzięki detekcji tranzytu – okresowego obniżenia światła gwiazdy, które sygnalizuje ewentualną planetę przechodzącą przed swoją gwiazdą. Głębokość tego spadku reprezentuje stosunek pomiędzy rozmiarem planety a rozmiarem jej gwiazdy. Astronomowie mogą obliczyć rozmiar planety na podstawie tego, co wiedzą o rozmiarze gwiazdy. Jednak kiedy Kepler-854b został odkryty w 2016 roku, jego rozmiar był oparty na szacunkach dotyczących wielkości gwiazd, które były mniej dokładniejsze niż obecnie.
Obecnie najdokładniejsze pomiary pochodzą z misji Gaia, kosmicznego obserwatorium, którego zadaniem jest precyzyjne mierzenie i mapowanie właściwości ścieżek gwiazd w Drodze Mlecznej. W 2016 roku pomiary Gaia dotyczące Kepler-854b nie były jeszcze dostępne. Biorąc pod uwagę informacje o gwiazdach, które były dostępne, obiekt wydawał się być planetą o prawdopodobnych rozmiarach. Jednak Niraula odkrył, że dzięki poprawionym szacunkom Gaia, Kepler-854b okazał się znacznie większy, trzykrotnie większy od Jowisza.
Drobne poprawki
Zespół potwierdził, że Kepler-854b był planetarnym „fałszywym pozytywem” – nie była to planeta, lecz mała gwiazda krążąca wokół większej. Następnie zastanawiano się: czy może być więcej gwiazd wśród egzoplanet?
Niraula przeszukał ponad 2000 planet z katalogu Keplera, tym razem w poszukiwaniu istotnych aktualizacji rozmiarów gwiazd dostarczonych przez Gaia. Ostatecznie odkrył trzy gwiazdy, których rozmiary znacznie się zmieniły dzięki poprawionym pomiarom Gaia. Na podstawie tych szacunków zespół przeliczył rozmiary planet krążących wokół każdej z tych gwiazd stwierdził, że są one od dwóch do czterech razy większe od Jowisza.
Zespół przewiduje, że w przyszłości nie będzie już wielu takich poprawek do istniejących katalogów egzoplanet.
Jest to niewielka poprawka – mówi Shporer. Wynika ona z lepszego zrozumienia gwiazd, które cały czas się poprawia. Tak więc szanse na to, że promień gwiazdy jest tak niepoprawny, są znacznie mniejsze. Takie błędne klasyfikacje nie będą się już zdarzać wiele razy.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
.jpg)
