يدور نبتون الفرعي حول النجم القزم الأحمر “في منطقة صالحة للسكن”

قاد جامعة برن، اكتشف فريق بحث دولي فرعيًا.نبتون புறக்கோள் القزم الأحمر يدور حول النجم. تم الاكتشاف بعد الملاحظات التي أجراها مختبر SAINT-EX في المكسيك. يتم تشغيل SAINT-EX من قبل اتحاد يضم مركز الفضاء والموئل (CSH) في جامعة برن والمركز الوطني لأبحاث الكواكب NCCR.

“الأقزام الحمراء” نجوم صغيرة وهي أبرد بكثير من شمسنا. حول هذه النجوم ، يمكن وجود ماء سائل على كواكب أقرب إلى النجم من نظامنا الشمسي. تعد المسافة بين كوكب خارج المجموعة الشمسية ونجمه عاملاً مهمًا في اكتشافه: فكلما اقترب الكوكب من نجمه المضيف ، زاد احتمال اكتشافه.

في دراسة حديثة نشرت في المجلة علم الفلك وعلم الفلك، د. من مركز CSH للفضاء والموئل بجامعة برن. اكتشف الباحثون بقيادة نيكول شانتش الكائن الفضائي TOI-2257 b الذي يدور حول قزم أحمر قريب. نيكول شانتشي هي أيضًا عضوة في مركز المهارات الوطنية على كوكب البحث ، الذي تديره جامعة برن بالاشتراك مع جامعة جنيف.

هو جزء من حل تلسكوب خاص

لا يمكن رؤية الكواكب الخارجية البعيدة عن نظامنا الشمسي مباشرة من خلال التلسكوب – فهي صغيرة جدًا ولا تعكس سوى القليل جدًا من الضوء. ومع ذلك ، فإن إحدى الطرق لتحديد موقع هذه الكواكب هي من خلال النقل. يتضمن ذلك استخدام التلسكوبات لمراقبة انخفاض سطوع النجم أثناء مرور الكواكب أمامه. توفر الملاحظات المستمرة للانخفاضات في سطوع النجم قياسات دقيقة لمدار الكوكب حول النجم ، ويتيح عمق النقل للباحثين تحديد قطر الكوكب. يمكن حساب كثافة الكوكب بدمجه مع تقديرات كتلة الكواكب من طرق أخرى ، مثل استخدام قياسات السرعة الشعاعية.

تم التعرف على الكوكب TOI-2257 b بالبيانات منذ نشأته ناسافي عبور القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية ديس تلسكوب فضائي. تمت ملاحظة النجم الصغير لمدة أربعة أشهر ، لكن من غير الواضح ما إذا كان يمكن تفسير الفترات الفاصلة بين الملاحظات بانخفاض السطوع بمقدار 176 أو 88 أو 59 أو 44 أو مدار كوكب ما. 35 يومًا.

مرصد SAINT-EX هو منشأة روبوتية كاملة توفر تلسكوبًا بطول متر واحد ومقره في المكسيك. الائتمان: المعهد الفلكي ، UNAM / E. Catana

من خلال مراقبة النجم من خلال مرصد Los Compress Global Telescope ، استبعد كوكب في مدار مدته 59 يومًا إمكانية التسبب في انخفاض السطوع. تشرح نيكول شانتشي: “بعد ذلك ، أردنا معرفة ما إذا كان من الممكن وجود فترة مدار مدتها 35 يومًا”.

تم تصميم تلسكوب SAINT-EX ومقره المكسيك ، والمدعوم من CSH و NCCR Planets ، لاستكشاف الأقزام الحمراء وكواكبها بمزيد من التفصيل. SAINT-EX هو اختصار لعبارة الكواكب الخارجية في البحث والشخصية. تمت تسمية المشروع على شرف الكاتب والشاعر والطيار الشهير أنطوان دو سانت إكزوبيري (سانت إكس). لاحظ SAINT-EX حركة مرور جزئية لـ TOI-2257 b وتمكن من تأكيد فترة المدار الدقيقة لكوكب خارج المجموعة الشمسية حول نجمه لمدة 35 يومًا. “بعد 35 يومًا أخرى ، تمكنت SAINT-EX من تتبع حركة المرور بالكامل ، والتي زودتنا بمعلومات إضافية حول خصائص النظام ،” قال روبرت ويلز ، المحرر المساعد في CSH بشأن معالجة البيانات.

كوكب معتدل مع مدار غير منتظم

مع الفترة المدارية التي تبلغ 35 يومًا ، يدور الماء السائل على الكوكب TOI-2257 b حول النجم المضيف قدر الإمكان ، لذلك قد تكون هناك ظروف مواتية لظهور الحياة. من السهل دراسة ما يسمى بالكواكب “المنطقة الصالحة للسكن” بالقرب من نجم قزم أحمر صغير لأن لها فترات مدارية قصيرة ، لذلك يمكن ملاحظتها بشكل متكرر. يشير نصف قطر TOI-2257 b (أكبر من الأرض بمقدار 2.2 مرة) إلى أن الكوكب غازي وأن الضغط الجوي المرتفع لا يفضي إلى الحياة.

تم إنشاء ملفات بكسل الهدف TESS للأقسام 14 و 20 و 21 و 26 ، والتي تراقب TOI-2257 ، بواسطة tpfplotter (Aller et al. 2020). تظهر الثقوب المستخدمة لاستخراج القياس الضوئي من خلال خط أنابيب SPOC كمناطق ظل أحمر. تم التخطيط للغاية لقائمة Gaia DR2 (Gaia Collaboration 2018) ، حيث تعرض جميع المصادر الدوائر الحمراء بدلاً من TOI-2257 حتى 6 أحجام. نلاحظ أن حجم الكود يختلف باختلاف الحجم. عندما يكون النجم معزولًا نسبيًا ، يكون هناك قدر ضئيل من التلوث من المصادر الخارجية ، يصل إلى 2-5٪ من التدفق الكلي. الائتمان: DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202142280

توضح نيكول شانشي: “وجدنا أن TOI-2257 b ليس لها مدار دائري متحد المركز”. في الواقع ، إنه أغرب كوكب يدور حول نجم بارد على الإطلاق. تابعت نيكول شانشي “فيما يتعلق بالموئل المحتمل ، فهذه أخبار سيئة”. “عندما يكون متوسط ​​درجة حرارة الكوكب مريحًا ، سيتغير مدار الكوكب من -80 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية ، اعتمادًا على المكان الأبعد عن النجم أو بالقرب منه.” التفسير المحتمل لهذا المدار المذهل هو أن كوكبًا عملاقًا آخر يتربص في النظام ويعطل مدار TOI 2257 b. ستساعد الملاحظات الإضافية التي تقيس السرعة الشعاعية للنجم في تأكيد الانحراف المركزي والبحث عن الكواكب الإضافية التي قد لا تكون ملحوظة في حركة المرور.

مرشح للإشراف مع JWST

سوف يُحدث تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ، الذي تم إطلاقه بنجاح في 25 ديسمبر ، ثورة في الأبحاث حول الغلاف الجوي خارج كوكب الأرض. من أجل تحديد أولويات المتقدمين الجيدين للملاحظات باستخدام JWST ، تم تطوير مقياس طيف الإرسال (TSM) لتقييم خصائص النظام المختلفة. يعتبر TOI-2257 b راسخًا جيدًا لـ TSM وهو أحد أكثر أهداف Neptune الفرعية جاذبية لمزيد من المراقبة. وتختتم نيكول شانشي بالقول: “على وجه الخصوص ، يمكننا استكشاف الكوكب بحثًا عن علامات على سمات تشبه البخار في الغلاف الجوي”.

ملحوظة: “TOI-2257 b: N. Schanche، FJ Pozuelos، MN Günther، RD Wells، AJ Burgasser، P. Chinchilla، L.Delrez، E. . دوغروت ، ل. جارسيا ، واي. جوميز ماكوي ، إي. جوفري ، ب. روكهام ، د. سيباستيان ، ك. ستاسين ، د. ستيرن ، م. تيمرمانس ، ك. برجوي ، أ .. Belinsky ، Z. بنغالتون ، وم. بنز ، أ. بيرلا ، ف. بوشي ، أ. بوردانوف ، د. ساربونو ، جيه إل كريستيانسن ، ك. كولينز ، ص. ديموري ، م. ديورا بازاريس ، ج. ويت ، د. دراغومير ، ج. ترانسفيلد ، إي. فورلون ، م. كاتشاي ، م. جيلان ، ج. Knilka ، ماجستير جوميز مونوس ، ن. غيريرو ، م. هاريس ، ك. هينج ، سي هينسي ، ك. هيسي ، S.P. هويل ، إي. جيهين ، ج. جينكينز ، إيلن جنسن ، م. كونيموتو ، د. لاثام ، ك. ليستر ، ك. ماكليود ، أنا. ميريلز ، كاليفورنيا موراي ، ب. نيرافلا ، بي بي بيترسون ، د. كولوز ، إي. كوينتانا ، ج. ريكر ، أ. رودوت ، ل. سابين ، ب. سافونوف ، يو. شروفينكر ، ن. سكوت ، س. الباحث ، أنا. ستراكوف ، A.H.M.J. ثالوث ، ص. واندرسبيك ، م. ويسي وج. فين ، 7 يناير 2022 ، علم الفلك وعلم الفلك.
DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202142280