Τρεις «εξωπλανήτες» μετατράπηκαν σε αστέρια

Ανάμεσα στους χιλιάδες γνωστούς εξωπλανήτες,[{” attribute=””>MIT astronomers flag three that are actually stars.

The first worlds beyond our solar system were discovered three decades ago. Since then, close to 5,000 exoplanets have been confirmed in our galaxy. Astronomers have detected another 5,000 planetary candidates — objects that might be planets but have yet to be confirmed. Now, the list of planets has shrunk by at least three.

In a study published on March 15, 2022, in the Astronomical Journal, MIT astronomers report that three, and potentially four, planets that were originally discovered by NASA’s Kepler Space Telescope are in fact misclassified. Instead, these suspected planets are likely small stars.

The team used updated measurements of planet-hosting stars to double-check the size of the planets, and identified three that are simply too big to be planets. With new and better estimates of stellar properties, the researchers found that the three objects, which are known as Kepler-854b, Kepler-840b, and Kepler-699b, are now estimated to be between two and four times the size of Jupiter.

“Most exoplanets are Jupiter-sized or much smaller. Twice [the size of] Ο Δίας είναι ήδη ύποπτος. «Μεγαλύτερος από αυτό δεν θα μπορούσε να είναι ένας πλανήτης, και αυτό βρήκαμε», λέει ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης Prajwal Niraula, μεταπτυχιακός φοιτητής στο Τμήμα Επιστημών Γης, Ατμόσφαιρας και Πλανητών στο MIT.

Ο τέταρτος πλανήτης, ο Kepler-747b, είναι περίπου 1,8 φορές το μέγεθος του Δία, που είναι συγκρίσιμος με τον μεγαλύτερο από τους επιβεβαιωμένους πλανήτες. Αλλά το Kepler-747b είναι σχετικά μακριά από το άστρο του και η ποσότητα φωτός που λαμβάνει είναι πολύ μικρή για να διατηρήσει έναν πλανήτη στο μέγεθός του. Η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η κατάσταση του Kepler 747b είναι αμφισβητήσιμη αλλά όχι εντελώς απίθανη.

«Συνολικά, αυτή η μελέτη κάνει την τρέχουσα λίστα των πλανητών πιο πλήρη», λέει ο συγγραφέας της μελέτης Avi Shporer, ερευνητής στο Ινστιτούτο Kavli του MIT για την Αστροφυσική και τη Διαστημική Έρευνα. Οι άνθρωποι βασίζονται σε αυτήν τη λίστα για να μελετήσουν τον πληθυσμό του πλανήτη στο σύνολό του. Εάν χρησιμοποιείτε δείγμα με λίγους εισβολείς, τα αποτελέσματά σας μπορεί να είναι ανακριβή. Επομένως, είναι σημαντικό η λίστα των πλανητών να μην είναι μολυσμένη».

Επίσης, μεταξύ των συν-συγγραφέων της μελέτης είναι ο Ian Wong, μεταδιδακτορικός συνεργάτης της NASA στο Goddard Space Flight Center της NASA και ο αναπληρωτής καθηγητής του MIT Julian De Wit.

Εξαιρετικές ενημερώσεις

Η εξάλειψη των Planetary Impostors δεν ήταν ο αρχικός στόχος της ομάδας. Το Niraula αρχικά προοριζόταν να αναζητήσει συστήματα με σημάδια παλιρροϊκής παραμόρφωσης.

«Αν έχετε δύο σώματα που είναι κοντά μεταξύ τους, η έλξη του ενός θα κάνει το άλλο να έχει σχήμα αυγού ή ελλειψοειδές, κάτι που σας δίνει μια ιδέα για το πόσο μεγάλος είναι αυτός ο σύντροφος», εξηγεί ο Niraula. «Έτσι, μπορείτε να προσδιορίσετε αν πρόκειται για αστρικό σύστημα ή για αστρικό πλανήτη, με βάση αυτά τα παλιρροϊκά σύννεφα».

Καθώς χτένιζε τον κατάλογο του Kepler, βρήκε ένα σήμα από το Kepler-854b που φαινόταν πολύ μεγάλο για να είναι αληθινό.

“Ξαφνικά είχαμε ένα σύστημα όπου είδαμε αυτό το ελλειπτικό σήμα που ήταν τεράστιο, και αμέσως καταλάβαμε ότι αυτό δεν θα μπορούσε να είναι από έναν πλανήτη”, λέει ο Σπόρερ. «Τότε πιστεύαμε ότι κάτι δεν συνέβη».

Στη συνέχεια, η ομάδα έριξε μια δεύτερη ματιά τόσο στο αστέρι όσο και στον υποψήφιο πλανητικό. Όπως με όλους τους πλανήτες που ανακαλύφθηκαν από τον Κέπλερ, το Kepler-854b παρατηρήθηκε μέσω της ανακάλυψης διελεύσεων – μια περιοδική βύθιση στο φως των αστεριών που υποδεικνύει την πιθανότητα ένας πλανήτης να περάσει μπροστά από το άστρο του. Το βάθος αυτής της πτώσης αντιπροσωπεύει την αναλογία μεταξύ του μεγέθους ενός πλανήτη και του μεγέθους του αστέρα του. Οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν το μέγεθος ενός πλανήτη με βάση αυτά που γνωρίζουν για το μέγεθος του άστρου. Αλλά με την ανακάλυψη του Kepler-854b το 2016, το μέγεθός του βασίστηκε σε αστρικές εκτιμήσεις που ήταν λιγότερο ακριβείς από ό,τι είναι σήμερα.

Επί του παρόντος, οι πιο ακριβείς μετρήσεις των αστεριών προέρχονται από την αποστολή Gaia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, ένα διαστημικό παρατηρητήριο που έχει σχεδιαστεί για να μετράει με ακρίβεια τις ιδιότητες και τις τροχιές των αστεριών σε έναν παγκόσμιο χάρτη.[{” attribute=””>Milky Way. In 2016, Gaia’s measurements of Kepler-854 were not yet available. Given the stellar information that was available, the object seemed to be a plausible-sized planet. But Niraula found that with Gaia’s improved estimates, Kepler-854b turned out to be much larger, at three times the size of Jupiter.

“There’s no way the universe can make a planet of that size,” Shporer says. “It just doesn’t exist.”

Tiny corrections

The team confirmed that Kepler-854b was a planetary “false positive” — not a planet at all, but instead, a small star orbiting a larger host star. Then they wondered: Could there be more?

Niraula searched through the Kepler catalog’s more than 2,000 planets, this time for significant updates to the size of stars provided by Gaia. He ultimately discovered three stars whose sizes significantly changed based on Gaia’s improved measurements. From these estimates, the team recalculated the size of the planets orbiting each star, and found them to be about two to four times Jupiter’s size.

“That was a very big flag,” Niraula says. “We now have three objects that are now not planets, and the fourth is likely not a planet.”

Going forward, the team anticipates that there won’t be many more such corrections to existing exoplanet catalogs.

“This is a tiny correction,” Shporer says. “It comes from the better understanding of stars, which is only improving all the time. So, the chances of a star’s radius being so incorrect are much smaller. These misclassifications are not going to happen many times more.”

Reference: “Revisiting Kepler Transiting Systems: Unvetting Planets and Constraining Relationships among Harmonics in Phase Curves” by Prajwal Niraula, Avi Shporer, Ian Wong and Julien de Wit, 15 March 2022, Astronomical Journal.
DOI: 10.3847/1538-3881/ac4f64

This research was supported in part by NASA.