Eksoplanet yang Ditemukan di Sekitar Bintang Baru Mengungkap Rahasia Pembentukan Planet

Sistem enam exoplanet menawarkan gambaran sekilas tentang pembentukan dan evolusi planet.

Dengan menggunakan kekayaan teknologi canggih, para ilmuwan telah menemukan sistem bintang multi-planet yang memberikan wawasan langka tentang bagaimana planet terbentuk dan berperilaku di sekitar bintang-bintang muda.

TOI-1136 adalah bintang katai di Bima Sakti galaksi ini berjarak lebih dari 270 tahun cahaya dari Bumi, yang dianggap dekat, karena Bima Sakti berdiameter 100.000 tahun cahaya. Ada enam planet yang dikonfirmasi mengorbit bintang tersebut, dan para ilmuwan menduga kuat adanya planet ketujuh.

“Karena hanya sedikit sistem bintang yang memiliki planet sebanyak ini, mereka semakin dekat dengan tata surya kita,” kata Tara Fetherolf, asisten profesor astrofisika di Cal State San Marcos dan salah satu penulis makalah baru tentang bintang. sistem. “Keduanya cukup mirip dan cukup berbeda sehingga kita bisa belajar banyak.”

Wawasan Dari Sistem TOI-1136

Diterbitkan pada 29 Januari di Jurnal Astronomi, makalah ini menawarkan pengukuran yang tepat dari massa planet ekstrasurya, rincian tentang bentuk orbitnya, dan karakteristik atmosfernya. Detail seperti ini berdasarkan observasi awal sistem pada tahun 2019 menggunakan data Transiting Exoplanet Survey Satellite, atau tes.

Stephen Kane, profesor astrofisika planet UC Riverside dan peneliti utama TESS Keck Survey, menjelaskan bagaimana sistem yang baru ditemukan ini berbeda dari banyak sistem lain yang diketahui. Pertama-tama, usianyalah yang membedakannya. Usianya yang baru 700 juta tahun masih sangat muda dibandingkan tata surya kita yang berusia 4,5 miliar tahun.

“Ini memberi kita gambaran tentang planet-planet setelah terbentuk, dan pembentukan tata surya adalah topik hangat. “Setiap kali kami menemukan sistem multi-planet, hal ini memberi kami lebih banyak informasi untuk menginformasikan teori kami tentang bagaimana sistem itu terbentuk dan bagaimana sistem kita sampai di sini,” kata Fetherolf.

Tantangan dan Prestasi Mempelajari Sistem Bintang Muda

Bintang remaja sulit dan istimewa untuk diajak bekerja sama karena mereka sangat aktif. Magnetisme, bintik matahari, dan jilatan api matahari lebih sering terjadi dan intens pada tahap perkembangan bintang ini, dan radiasi yang dihasilkannya meledak dan membentuk planet, sehingga memengaruhi atmosfernya.

“Bintang muda selalu berperilaku buruk. Mereka sangat aktif, sama seperti balita. Hal ini dapat mempersulit pengukuran presisi tinggi,” kata Kane.

Semua planet dalam sistem ini memiliki usia yang sama dan terbentuk dalam kondisi yang sama. “Ini akan membantu kita tidak hanya melakukan perbandingan satu lawan satu tentang bagaimana planet berubah seiring waktu, tetapi juga bagaimana atmosfer mereka berevolusi pada jarak yang berbeda dari bintang, yang mungkin merupakan hal yang paling penting,” kata Kane.

Karena letak semua planet di sistem ini relatif berdekatan, tim peneliti juga mampu mengukur sesuatu yang sulit diukur di sistem lain.

“Biasanya saat kita mencari planet, kita melihat pengaruh planet tersebut terhadap bintangnya. Kami mengamati bintang-bintang bergerak dan menafsirkannya sebagai efek gravitasi planet terhadapnya. “Di sini kita juga bisa melihat planet-planet saling tarik menarik,” kata Kane.

Dengan menggunakan teleskop Pencari Planet Otomatis di Observatorium Lick di Gunung Hamilton California dan Spektrometer Echelle Resolusi Tinggi di Observatorium WM Keck di Mauna Kea Hawaii, para peneliti mendeteksi sedikit variasi dalam gerakan bintang yang membantu mereka menentukan massa planet pada tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya. . presisi.

Untuk memperoleh informasi pasti tentang planet-planet tersebut, tim membuat model komputer menggunakan ratusan pengukuran kecepatan yang diamati dan ditumpangkan pada data transit. Corey Beard, penulis utama makalah ini dan UC Irvine Ph.D. kandidat dalam bidang fisika, mengatakan bahwa menggabungkan jenis pembacaan ini menghasilkan lebih banyak pengetahuan tentang sistem dibandingkan sebelumnya.

“Dibutuhkan banyak percobaan dan kesalahan, namun kami sangat senang dengan hasil yang kami peroleh setelah mengembangkan salah satu model sistem planet paling kompleks di dunia. planet ekstrasurya literatur hingga saat ini,” kata Beard.

Referensi: “Survei TESS-Keck. XVII. Pengukuran Massa yang Tepat dalam Sistem Planet Transit Multiplisitas Tinggi Muda Menggunakan Kecepatan Radial dan Variasi Waktu Transit” oleh Corey Beard, Paul Robertson, Fei Dai, Rae Holcomb, Jack Lubin, Joseph M. Akana Murphy, Natalie M. Batalha, Sarah Blunt, Ian Crossfield , Courtney Dressing, Benjamin Fulton, Andrew W. Howard, Dan Huber, Howard Isaacson, Stephen R. Kane, Grzegorz Nowak, Erik A Petigura, Arpita Roy, Ryan A. Rubenzahl, Lauren M. Weiss, Rafael Barrena, Aida Behmard, Casey L. Brinkman, Ilaria Carleo, Ashley Chontos, Paul A. Dalba, Tara Fetherolf, Steven Giacalone, Michelle L. Hill, Kiyoe Kawauchi, Judith Korth, Rafael Luque, Mason G. MacDougall, Andrew W. Mayo, Teo Močnik , Giuseppe Morello , Felipe Murgas, Jaume Orell-Miquel, Enric Palle, Alex S. Polanski, Malena Rice, Nicholas Scarsdale, Dakotah Tyler dan Judah Van Zandt, 29 Januari 2024, Jurnal Astronomi.
DOI: 10.3847/1538-3881/ad1330

Yang bergabung dengan UC Irvine dan UC Riverside dalam penelitian ini adalah para peneliti dari Institut Astrofisika Kepulauan Canary Spanyol; Institut Teknologi California; Swedia Universitas Teknologi Chalmers; Universitas Johns Hopkins di Maryland; Universitas La Laguna di Spanyol; Universitas Lund Swedia; Universitas Nicolaus Copernicus Polandia; Jersey baru Universitas Princeton; Universitas Ritsumeikan Jepang; Institut SETI California; Institut Sains Teleskop Luar Angkasa Maryland; Universitas California, Santa Cruz; Itu Universitas California, Berkeley; Universitas California, Los Angeles; Universitas Hawaii; Itu Universitas Chicago; Universitas Kansas; Universitas Notre Dame di Indiana; Universitas Queensland Selatan Australia; dan Connecticut Universitas Yale. Pendanaan disediakan oleh WM Keck Foundation, NASA dan Yayasan Sains Nasional.

Tanda-tanda kehidupan di Bumi muncul segera setelah terbentuknya tata surya kita pada periode Archean 3,9 miliar tahun lalu. Meskipun TOI-1136 terlalu dekat dengan sebagian besar planetnya untuk memungkinkan adanya kehidupan – radiasinya akan terlalu kuat – tim berharap pengamatan terhadap sistem ini pada akhirnya dapat menjawab pertanyaan eksistensial tentang bagaimana planet kita terbentuk.

“Apakah kita jarang? Saya semakin yakin bahwa sistem kita sangat luar biasa di alam semesta. “Menemukan sistem yang sangat berbeda dari sistem kita menjadikannya lebih jelas bagaimana tata surya kita cocok dengan konteks pembentukan yang lebih luas di sekitar bintang lain,” kata Kane.