Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một hành tinh được quan sát đi qua phía trước, hoặc quá cảnh, một ngôi sao khối lượng thấp đã được xác định là có kích thước bằng Sao Mộc.
Một hành tinh được quan sát đi qua phía trước, hoặc quá cảnh, một ngôi sao khối lượng thấp đã được xác định là có kích thước bằng Sao Mộc. Trong khi hàng trăm hành tinh có kích thước bằng sao Mộc đã được phát hiện quay quanh các ngôi sao lớn hơn giống như mặt trời, rất hiếm khi thấy những hành tinh này quay quanh các ngôi sao chủ có khối lượng thấp và khám phá này có thể giúp các nhà thiên văn học hiểu rõ hơn về cách hình thành của những hành tinh khổng lồ này.
Caleb Cañas, tác giả chính của bài báo cho biết: “Đây chỉ là hành tinh có kích thước sao Mộc thứ năm chuyển tiếp một ngôi sao khối lượng thấp và là hành tinh đầu tiên có chu kỳ quỹ đạo dài như vậy, điều này làm cho khám phá này thực sự thú vị”.
Ban đầu được phát hiện bởi tàu vũ trụ Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh (TESS) của NASA, các nhà thiên văn học đã xác định khối lượng, bán kính và chu kỳ quỹ đạo của hành tinh bằng cách sử dụng Máy tìm hành tinh vùng có thể sống (HPF), một máy quang phổ thiên văn do nhóm Penn State chế tạo và được lắp đặt trên đường 10m Kính viễn vọng Hobby-Eberly tại Đài quan sát McDonald ở Texas. Một bài báo mô tả nghiên cứu xuất hiện trong số tháng 9 năm 2020 của Tạp chí Thiên văn (Astronomical Journal) và có thể truy cập công khai trên arXiv.
Cañas cho biết: “Một hành tinh có kích thước bằng Sao Mộc đang chuyển tiếp có thể quan sát thêm để xem quỹ đạo được căn chỉnh tốt như thế nào với trục quay của ngôi sao chủ và hạn chế cách nó có thể hình thành”. “Hơn nữa, khối lượng thấp của ngôi sao chủ và chu kỳ quỹ đạo dài dẫn đến một Sao Mộc có nhiệt độ vừa phải so với các hành tinh tương tự được phát hiện bằng kính viễn vọng không gian Kepler của NASA.”
Ngôi sao chủ, TOI-1899, là một ngôi sao khối lượng thấp (M lùn) cách Trái đất khoảng 419 năm ánh sáng. Hành tinh, TOI-1899 b, có khối lượng bằng hai phần ba sao Mộc, bán kính lớn hơn mười phần trăm so với sao Mộc và là 0,16 đơn vị thiên văn (AU) – một số đo được xác định là khoảng cách giữa Trái đất và mặt trời – từ ngôi sao chủ của nó sao cho cả năm trên TOI-1899 chỉ mất 29 ngày Trái đất. Để so sánh, bốn hành tinh khác có kích thước bằng Sao Mộc chuyển tiếp quanh các ngôi sao tương đương hoàn thành quỹ đạo của chúng trong vòng chưa đầy 4 ngày.
Hành tinh này được TESS phát hiện bằng cách sử dụng phương pháp chuyển tiếp, tìm kiếm các ngôi sao có độ sáng lặn theo chu kỳ như một dấu hiệu nhận biết về một vật thể quay xung quanh đi qua phía trước ngôi sao và chặn một phần ánh sáng của nó. Tín hiệu sau đó được xác nhận là một hành tinh bằng cách sử dụng các quan sát chính xác từ máy quang phổ HPF để đo khối lượng của hành tinh bằng cách phân tích cách nó khiến vật chủ của nó bắt đầu chao đảo.
Từ quan điểm hình thành và tiến hóa quỹ đạo, không có ranh giới rõ ràng giữa sao Mộc nóng và các hành tinh lớn thậm chí gần với các ngôi sao chủ của chúng hơn, những sao Mộc nóng thường được phát hiện hơn.
Rebekah Dawson, trợ lý giáo sư thiên văn và vật lý thiên văn tại Penn State và là tác giả của bài báo cho biết: “Những sao Mộc ấm áp như TOI-1899 b quay quanh quỹ đạo gần với ngôi sao của chúng một cách đáng ngạc nhiên. “Mặc dù chu kỳ quỹ đạo của hành tinh này dài so với nhiều hành tinh khổng lồ khác được phát hiện và xác định đặc điểm thông qua phương pháp quá cảnh, nó vẫn đặt hành tinh khổng lồ gần với ngôi sao của nó hơn nhiều so với những gì chúng ta mong đợi từ các lý thuyết hình thành cổ điển. Mô tả chi tiết về vật chất của chúng và thuộc tính quỹ đạo, kiến trúc hệ thống và các ngôi sao chủ – như nhóm HPF đã làm cho TOI-1899 b – cho phép chúng tôi kiểm tra các lý thuyết về cách các hành tinh khổng lồ có thể hình thành hoặc dịch chuyển đến gần ngôi sao của chúng. “
Công cụ Tìm kiếm Hành tinh Khu vực Dễ sống đã được đưa đến Kính viễn vọng Hobby Eberly 10m tại Đài quan sát McDonald vào cuối năm 2017 và bắt đầu hoạt động khoa học đầy đủ vào cuối năm 2018. HPF được thiết kế để phát hiện và xác định đặc điểm của các hành tinh trong Khu vực Có thể sống – khu vực xung quanh ngôi sao nơi một hành tinh có thể duy trì nước lỏng trên bề mặt của nó – xung quanh các ngôi sao lùn M gần đó, nhưng cũng có khả năng thực hiện các phép đo nhạy cảm đối với các hành tinh bên ngoài vùng sinh sống.
Suvrath Mahadevan, giáo sư thiên văn và vật lý thiên văn tại Penn State, nhà điều tra chính của máy quang phổ HPF, đồng thời là tác giả của bài báo cho biết: “Sao Mộc ấm áp này là mục tiêu hấp dẫn để mô tả đặc điểm khí quyển với các sứ mệnh sắp tới như Kính viễn vọng Không gian James Webb. “HPF rất quan trọng trong việc giúp chúng tôi xác nhận điều này, nhưng việc phát hiện quá trình vận chuyển thứ hai là rất quan trọng để xác định chính xác chu kỳ của nó.”
Ngoài dữ liệu từ HPF, dữ liệu bổ sung được thu thập bằng Kính thiên văn 3,5m tại Đài quan sát quốc gia Kitt Peak (KPNO) ở Arizona và Kính thiên văn Shane 3m tại Đài quan sát Lick để quan sát hình ảnh có độ tương phản cao và trắc quang với Kính viễn vọng WIYN 0,9m tại KPNO , Kính thiên văn ARCSAT 0,5 m tại Đài quan sát Apache Point và kính thiên văn 0,43 m tại Đài quan sát Richard S. Perkin ở New York.
Nguồn truyện:
Tài liệu do Penn State cung cấp . Bản gốc do Sam Sholtis viết. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Tham khảo Tạp chí :