Astronomowie odkryli niezwykły układ planetarny składający się z planety wielkości Jowisza krążącej wokół maleńkiej gwiazdy zaledwie cztery razy większej od gazowego olbrzyma Układu Słonecznego. Ta „zakazana” formacja masywnej planety krążącej wokół stosunkowo młodej gwiazdy może podważyć teorie na temat powstawania gazowych olbrzymów.
Egzoplaneta lub „egzoplaneta” krąży wokół czerwonego karła o nazwie TOI 5205, który jest znacznie chłodniejszy i mniejszy od Słońca. Niewielkie rozmiary i stosunkowo niskie temperatury tych karłów typu M, najpowszechniejszego typu obiektów gwiezdnych w Drodze Mlecznej, sprawiają, że są one znacznie bardziej czerwone niż Słońce.
Chociaż ta klasa gwiazd ma wokół siebie średnio więcej planet niż inne rodzaje gwiazd, wcześniej sądzono, że ich skład zmniejsza prawdopodobieństwo, że gazowe olbrzymy mogą krążyć wokół nich. Odkrycie tej egzoplanety — oznaczonej jako TOI 5205b — przez astronomów za pomocą należącego do NASA teleskopu TESS (ang. Transiting Exoplanet Survey Telescope) podważa tę koncepcję. Planeta została potwierdzona i zidentyfikowana przez zespół przy użyciu różnych teleskopów i instrumentów naziemnych.
Powiązany: Egzoplanety: światy poza naszym Układem Słonecznym
„Gwiazda macierzysta, TOI-5205, jest cztery razy większa od Jowisza, a mimo to w jakiś sposób udało jej się stworzyć planetę wielkości Jowisza, co jest absolutnie niesamowite!” Lider zespołu i astronom z Carnegie University Shubham Kanodia V.A oświadczenie. (Otwiera się w nowej karcie)
Chociaż gazowe olbrzymy były już wcześniej odkrywane wokół karłów typu M, żaden nie został odkryty na orbicie tak małomasywnego przykładu tej podobnej do gwiazdy klasy jak TOI-5205.
Planety powstają w obracających się dyskach gazu i pyłu zwanych „dyskami protoplanetarnymi”, które otaczają młode gwiazdy. Ta materia jest pozostałością po tej samej materii, która zapadła się, dając początek swojej centralnej gwieździe. Kiedy gęste plamy zapadają się pod wpływem własnej grawitacji, rodzą się jądra planet, które następnie gromadzą więcej materii.
Obecne modele powstawania planet sugerują, że narodziny gazowego olbrzyma wymagałyby materii o masie 10 razy większej od masy Ziemi. To najpierw tworzy skaliste jądro, które nadal gromadzi gaz, tworząc dysk, tworząc gigantyczną planetę. Ten proces powinien jednak nastąpić szybko.
„Na początku, jeśli w dysku nie było wystarczającej ilości materiału skalistego, aby uformować początkowe jądro, nie można było uformować gazowego olbrzyma. Ostatecznie, jeśli dysk wyparował, zanim uformował się masywny rdzeń, nie mógł formie” – wyjaśnił Kanodia w oświadczeniu. Gigantyczna gazowa planeta. Jednak TOI-5205b powstał pomimo tych barier.” „Opierając się na naszym obecnym nominalnym zrozumieniu formowania się planet, TOI-5205b nie powinien był istnieć; To „zakazana” planeta”.
Aby zobrazować, jak niezrównoważony jest ten układ w układach planetarnych, czego oczekują astronomowie, wyobraź sobie naszą gwiazdę Słońce załamaną do wielkości grejpfruta. To zmniejszenie rozmiaru oznacza, że największy gazowy olbrzym w naszym Układzie Słonecznym, Jowisz, będzie miał wielkość ziarnka grochu.
System TOI-5205 jest trochę jak groszek o cytrynie.
Planetę podobną do Jowisza krążącą wokół gwiazdy podobnej do Słońca można porównać do grochu krążącego wokół grejpfruta. W przypadku TOI-5205b, ponieważ gwiazda macierzysta jest znacznie mniejsza, bardziej przypomina groszek wirujący wokół cytryny. (Zdjęcie: Catherine Cain, dzięki uprzejmości Carnegie Institution for Science)
Zróżnicowanie jasności jest tak duże, że kiedy TESS wykorzystał spadek światła wytwarzany przez planetę przechodzącą przed swoją gwiazdą, znaną jako metoda tranzytu, ten spadek światła stanowił 7% całkowitej mocy świetlnej gwiazdy.
To sprawia, że pociemnienie TOI-5205 przez tę egzoplanetę wielkości Jowisza jest największą znaną redukcją światła spowodowaną tranzytem egzoplanety.
Ten ekstremalny spadek jasności lub technicznie „wielka głębokość tranzytowa” może sprawić, że system będzie idealny do dalszych badań za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST).
Obserwacje za pomocą JWST mogą pomóc w określeniu składu atmosfery TOI-5205 b i mogą rzucić światło na procesy, które wygenerowały tę „zakazaną” planetę.
Badania zespołu są publikowane w Dziennik astronomiczny (Otwiera się w nowej karcie) .
Śledź nas na Twitterze @ćwierkać (Otwiera się w nowej karcie) lub na Facebook (Otwiera się w nowej karcie) .
