Планета размером с Нептун подтверждена искателем планет обитаемой зоны

Сигнал, первоначально обнаруженный космическим кораблем Kepler, был подтвержден как экзопланета с использованием Искателя Планеты Обитаемой зоны (HPF), астрономического спектрографа, построенного командой штата Пенсильвания и недавно установленного на 10-метровом телескопе Хобби-Эберли в обсерватории Макдоналд в Техасе. HPF обеспечивает самые высокие на сегодняшний день измерения инфракрасных сигналов от соседних звезд с низкой массой, и астрономы использовали его для проверки планеты-кандидата, исключив все возможности загрязнения сигналов до очень высокого уровня вероятности. Детали результатов появляются в Астрономическом Журнале.

Планета, называемая G 9-40b, примерно в два раза больше Земли, но, вероятно, ближе по размеру к Нептуну и вращается вокруг своей звезды-хозяина с низкой массой, звезды-карлика M, всего в 100 световых годах от Земли. Кеплер обнаружил планету, наблюдая провал в свете звезды-хозяина, когда планета пересекала звезду или проходила мимо нее во время ее орбиты, путешествие совершалось каждые шесть земных дней. Этот сигнал был затем подтвержден с использованием прецизионных спектроскопических наблюдений от HPF, исключая возможность близкого звездного или субзвездного двойного спутника. Наблюдения с других телескопов, включая 3,5-метровый телескоп в обсерватории Апач-Пойнт и 3-метровый телескоп Шейна в обсерватории Лик, помогли подтвердить идентификацию.

«G 9-40b входит в число двадцати ближайших известных транзитных планет, что делает это открытие действительно захватывающим», — сказал Гудмундур Стефанссон, ведущий автор статьи, и бывший аспирант в штате Пенсильвания, который в настоящее время является докторантом в Принстонском университете. , «Кроме того, благодаря большой глубине транзита G 9-40b является превосходной кандидатской экзопланетой для изучения состава атмосферы с помощью будущих космических телескопов».

«Спектроскопические наблюдения от HPF позволили нам установить верхнюю границу из 12 масс Земли на массу планеты», — сказал Калеб Каньяс, аспирант в штате Пенсильвания и автор статьи. «Это демонстрирует, что планета вызывает провалы в свете от звезды-хозяина, а не от другого астрофизического объекта, такого как фоновая звезда. Мы надеемся получить больше наблюдений с помощью HPF для точного измерения своей массы, что позволит нам ограничить ее объем состав и различать преимущественно каменистый или богатый газом состав. «

HPF был доставлен на 10-метровый телескоп Hobby-Eberly в обсерватории Макдональдс в конце 2017 года, а в конце 2018 года он начал полноценную научную деятельность. Прибор предназначен для обнаружения и характеристики планет в обитаемой зоне — области вокруг звезды, где планета может поддерживать жидкую воду на ее поверхности — вокруг соседних звезд с низкой массой. Уникальной особенностью HPF является его точная спектральная калибровка с помощью лазерного гребня частоты, созданного сотрудниками Национального института стандартов и технологий и Университета Колорадо в Боулдере.

«Используя HPF, мы в настоящее время исследуем ближайшие маломассивные звезды, также называемые M-карликами, которые являются наиболее распространенными звездами в галактике, с целью обнаружения экзопланет в нашем звездном районе», — сказал Суврат Махадеван, профессор астрономии и астрофизики в штате Пенсильвания и главный исследователь спектрографа HPF.

В дополнение к данным, полученным с помощью HPF, ученые получили еще одно наблюдение за транзитной планетой с помощью 3,5-метрового телескопа в обсерватории Апач-Пойнт в Нью-Мексико с использованием фотометрического метода и приборов, разработанных в рамках докторской диссертации Стефансона. Эти наблюдения за транзитом помогли еще больше определить «форму транзита» — кривую, которая показывает, сколько света планеты-хозяина заблокировано, — что привело к более точным планетарным параметрам. Кроме того, высококонтрастные визуальные наблюдения с использованием 3-метрового телескопа Шейна в обсерватории Лик показали, что звезда-хозяин была истинным источником транзитов.

«Приятно видеть, что этот первый результат опроса HPF выходит. HPF был построен с нуля, чтобы обеспечить возможность точных измерений для обнаружения и подтверждения планет», — сказал Ларри Рэмси, почетный профессор астрономии и астрофизики в Penn State.

---

Источник истории:

Материалы предоставлены Penn State . Оригинал написан Сэмом Шолтисом. Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.

---

Ссылка на журнал :

1. Гудмундур Стефанссон, Калеб Каньяс, Джон Вишневский, Пол Робертсон, Суврат Махадеван, Марисса Мани, Шубхам Канодия, Кори Борода, Чад Ф. Бендер, Питер Брант, Дж. Кристофер Клеменс, Уильям Кохран, Скотт А. Диддамс, Майкл Эндл, Эрик Б. Форд, Коннор Фредрик, Сэмюэл Халверсон, Фред Харти, Лесли Хебб, Джозеф Хюнерхофф, Джефф Дженнингс, Кайл Каплан, Эрик Леви, Эмили Любар, Эндрю Дж. Меткалф, Эндрю Монсон, Бретт Моррис, Джо П. Нинан, Колин Нитрой, Лоуренс Рэмси, Арпита Рой, Кристиан Шваб, Стейн Сигурдссон, Райан Терриен, Джейсон Т. Райт. Планета размером с субтептун, проходящая через карлика M2.5 G 9-40: проверка с помощью искателя планет обитаемой зоны . Астрономический журнал , 2020; 159 (3): 100 DOI: 10,3847 / 1538-3881 / ab5f15