Tre “esopianeti” si sono trasformati in stelle

illustrazione di stelle e pianeti

Tra le migliaia di esopianeti conosciuti, gli astronomi del Massachusetts Institute of Technology hanno identificato tre stelle che sono in realtà stelle. Nella foto è l’interpretazione di un artista di stelle e pianeti. credito: NASA

Tra le migliaia di esopianeti conosciuti,[{” 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] Giove è già sospettoso. “Più grande di così non potrebbe essere un pianeta, ed è quello che abbiamo scoperto”, dice il primo autore dello studio Prajwal Niraula, uno studente laureato presso il Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Atmosfera e dei Planetari del MIT.

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Il quarto pianeta, Kepler-747b, è circa 1,8 volte più grande di Giove, che è paragonabile al più grande dei pianeti confermati. Ma Kepler-747b è relativamente lontano dalla sua stella e la quantità di luce che riceve è troppo piccola per sostenere un pianeta delle sue dimensioni. Il team ha concluso che lo stato di Kepler 747b è discutibile ma non del tutto plausibile.

“Nel complesso, questo studio rende l’attuale elenco di pianeti più completo”, afferma l’autore dello studio Avi Shporer, ricercatore presso il Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT. Le persone fanno affidamento su questo elenco per studiare la popolazione del pianeta nel suo insieme. Se stai usando un campione con pochi intrusi, i tuoi risultati potrebbero essere imprecisi. Quindi, è importante che l’elenco dei pianeti non sia inquinato”.

Tra i coautori dello studio ci sono anche Ian Wong, un Postdoctoral Fellow della NASA presso il Goddard Space Flight Center della NASA, e il Professore Associato del MIT Julian De Wit.

Aggiornamenti eccellenti

L’eliminazione dei Planetary Impostors non era l’obiettivo iniziale della squadra. Niraula era originariamente destinato alla ricerca di sistemi con segni di deformazione della marea.

“Se hai due corpi ravvicinati, l’attrazione di uno farà sì che l’altro sia a forma di uovo, o ellissoide, il che ti dà un’idea di quanto sia potente questo compagno”, spiega Niraula. “Quindi puoi determinare se si tratta di un sistema stellare o di un pianeta stellato, in base a quelle nubi di marea”.

Mentre sfogliava il catalogo di Kepler, ha trovato un segnale da Kepler-854b che sembrava troppo grande per essere vero.

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“All’improvviso abbiamo avuto un sistema in cui abbiamo visto questo segnale ellittico che era enorme, e subito abbiamo capito che non poteva provenire da un pianeta”, dice Sporer. “Poi abbiamo pensato che qualcosa non tornava.”

Il team ha quindi dato una seconda occhiata sia alla stella che al candidato planetario. Come per tutti i pianeti scoperti da Kepler, Kepler-854b è stato osservato attraverso la scoperta dei transiti: un periodico abbassamento della luce stellare che indica la possibilità che un pianeta passi davanti alla sua stella. La profondità di questa goccia rappresenta il rapporto tra la dimensione di un pianeta e la dimensione della sua stella. Gli astronomi possono calcolare le dimensioni di un pianeta in base a ciò che sanno delle dimensioni della stella. Ma con la scoperta di Kepler-854b nel 2016, le sue dimensioni si basavano su stime stellari meno accurate di quanto non lo siano oggi.

Attualmente, le misurazioni più accurate delle stelle provengono dalla missione Gaia dell’Agenzia spaziale europea, un osservatorio spaziale progettato per misurare con precisione le proprietà e le traiettorie delle stelle su una mappa del mondo.[{” 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?

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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.

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