Astronomi, ki delajo s podatki TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), so našli planet, kjer ga ne bi smelo biti: v prostoru, ki ga je pred kratkim zapolnila njegova zvezda gostiteljica, ko je bila rdeča velikanka.
TESS uporablja asteroseizmologijo za preučevanje zvezd. Meri drobna nihanja v zvezdi, ki daje namige o njeni notranji strukturi. Ti namigi so skriti pred drugimi vrstami opazovanj, kot sta svetlost in površinska temperatura. V novi objavljeni študiji so avtorji preučili dve zvezdi rdeče velikanke: HD 212771 in HD 203949. To so prve asteroseizmološke študije zvezd, za katere je znano, da gostijo planete.
Naslov prispevka je » TESS Asteroseizmologija znanih zvezd rdečega velikana HD 212771 in 203949 .” Glavni avtor prispevka je Tiago Campante z Univerze v Portu na Portugalskem. V izjava za javnost Campante je pojasnil, kako je TESS-ova moč pomagala avtorjem preučevati te zvezde: »Opazovanja TESS so dovolj natančna, da omogočajo merjenje nežnih pulzacij na površinah zvezd. Ti dve dokaj razviti zvezdi gostita tudi planete, ki zagotavljata idealno testno postajo za študije evolucije planetarnih sistemov.
'Ta študija je popoln prikaz, kako sta zvezdna in eksoplanetarna astrofizika povezani skupaj.'
Soavtor Vardan Adibekyan, Univerza v Portu
Čeprav se asteroseizmologija ukvarja z razumevanjem zvezd, pomaga tudi astronomom eksoplanetov. V svojem prispevku avtorji pravijo: »...asteroseizmologija močno vpliva na sodobno astrofiziko, zlasti na področje eksoplanetarne znanosti. Karakterizacija zvezd gostiteljev eksoplanetov z asteroseizmologijo omogoča neprimerljivo natančnost v absolutnih lastnostih njihovih planetov.
Umetniška ilustracija TESS. TESS bo dve leti iskal eksoplanete. Avtor slike: NASA
V svoji študiji so znanstveniki izmerili velikost, maso in starost dveh zvezd z uporabo asteroseizmologije. Nato so se osredotočili na HD 203949, da bi ugotovili njegovo evolucijsko stanje. Ugotovili so, da je eksoplanet, ki kroži okoli zvezde, v čudnem položaju. HD 203949 je zapustil svojo fazo rdečega velikana, toda planet, imenovan HD 203949 b, je zasedal orbito, ki bi bila zajeta med fazo rdeče velikanke zvezde.
Ekipa meni, da je bil eksoplanet, namesto da bi preživel, da bi ga zajela razširjena ovojnica zvezde, približal zvezdi zaradi plimskih interakcij, potem ko je bila faza rdečega velikana končana.
Dimitri Veras z Oddelka za fiziko Univerze v Warwicku je eden od soavtorjev. Dr. Veras je dejal: »Ugotovili smo, kako je ta planet lahko dosegel svojo trenutno lokacijo in da to storimo, ne glede na to, ali je moral planet preživeti zajetje znotraj zvezdnega ovoja rdeče velikanke ali ne. Delo meče novo luč na preživetje planetov, ko njihove matične zvezde začnejo umirati, in lahko celo razkrije nove vidike fizike plimovanja.
Življenjski cikel zvezde, kot je naše Sonce, se po milijardah let spremeni v rdečega velikana. Na levi je rojstvo Sonca, na desni pa faza rdečega velikana. Avtor slike: ESO/M. Kornmesser – http://www.eso.org/public/images/eso1337a/, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=27981948
Zdi se kot protislovje. Po našem razumevanju evolucijskega stanja zvezde bi morala ta zajeti in uničiti vse planete tako blizu. Planet je plinasti velikan, približno 8-krat večji od Jupitra. To je ogromen planet, a to ni pomembno. Ko se zvezda v svoji fazi rdečega velikana razširi, hitro uniči vse planete, ki jih ta širitev ujame. A vseeno je planet tam, kar pomeni, da se dogaja nekaj drugega.
Vardan Adibekyan, prav tako z Univerze v Portu, je soavtor prispevka. Adibekyan je dejal: 'Ta študija je popoln prikaz, kako sta zvezdna in eksoplanetarna astrofizika povezani skupaj. Zdi se, da analiza zvezd kaže, da je zvezda preveč razvita, da bi še vedno gostila planet na tako 'kratki' orbitalni razdalji, medtem ko iz analize eksoplanetov vemo, da je planet tam!«
V drugih sončnih sistemih vidimo plinske velikane zelo blizu svojih zvezd. Imenujejo se ' Vroči Jupiterji « in domneva se, da nikakor ne bi mogli nastati tam. Sončni veter in sevanje zvezde bi preprečila, da bi se plin na tem mestu združil in tvoril planet. V času življenja sončnega sistema ti plinski velikani migrirajo skozi sončni sistem, včasih krožijo bližje svoji zvezdi, včasih dlje. To se je verjetno zgodilo v našem lastnem sončnem sistemu z Jupitrom in verjetno se je zgodilo tudi s HD 203949 in HD 203949 b.
Toda veliko znanstvenikov ne ve o tem, kako se ta proces odvija in kaj ga poganja. To je malo dilema.
»Rešitev te znanstvene dileme je skrita v 'preprostem dejstvu', da zvezde in njihovi planeti ne le nastajajo, ampak se tudi razvijajo skupaj. V tem konkretnem primeru se je planetu uspelo izogniti požiranju,« je dejal Adibekyan.
Več:
- Izjava za javnost: Razkrito: 'neverjetno' preživetje eksoplaneta
- Raziskovalna naloga: TESS Asteroseizmologija znanih zvezd gostiteljev rdečega velikana HD 212771 in HD 203949
