Astronomen hebben bewijs ontdekt dat er meer planeten ter grootte van de aarde zouden kunnen zijn dan eerder werd gedacht

Sommige zoekopdrachten naar exoplaneten missen mogelijk bijna de helft van de planeten ter grootte van de aarde rond andere sterren. Nieuwe bevindingen van een team dat gebruikmaakt van de Gemini International Observatory en de 3,5-meter WIYN-telescoop van Kit Peak National Observatory suggereren dat werelden ter grootte van de aarde onopgemerkt op de loer kunnen liggen in dubbelstersystemen, verborgen in de schittering van hun moedersterren. Aangezien bijna de helft van alle sterren zich in binaire systemen bevinden, betekent dit dat astronomen veel meer werelden ter grootte van de aarde zouden kunnen missen.

Planeten ter grootte van de aarde komen misschien vaker voor dan eerder werd gedacht. Astronomen die bij NASA’s Ames Research Center werkten, gebruikten de tweelingtelescopen van het Gemini International Observatory, een programma van NSF NOIRLab, om te bepalen dat veel van de planeet-gaststersterren geïdentificeerd door NASA’s Search for Exoplanets Mission eigenlijk paren van sterren zijn – bekend als dubbelsterren . -waar de planeten rond een van de sterren in het paar draaien. Na onderzoek van deze dubbelsterren, concludeerde het team dat planeten ter grootte van de aarde in veel tweesterrenstelsels onopgemerkt zouden kunnen blijven bij transit-zoekopdrachten zoals TESS, die op zoek is naar veranderingen in het licht van de ster wanneer een planeet ervoor passeert. Het licht van de tweede ster maakt het moeilijk om veranderingen in het licht van de gastster waar te nemen terwijl de planeet passeert.

Het team begon met te proberen vast te stellen of sommige van de door TESS geïdentificeerde gaststerren van exoplaneten eigenlijk onbekende dubbelsterren zijn. Fysieke sterrenparen die dicht bij elkaar staan, kunnen worden verward met afzonderlijke sterren, tenzij ze met een zeer hoge resolutie worden waargenomen. Dus wendde het team zich tot beide Gemini-telescopen om een ​​monster van gaststerren van exoplaneten tot in de kleinste details te onderzoeken. Met behulp van een techniek die spikkelbeeldvorming wordt genoemd, gingen astronomen op zoek naar onontdekte metgezellen van sterren.

Met behulp van de Alopeke- en Zorro-instrumenten op de Gemini Noord- en Zuid-telescopen in respectievelijk Chili en Hawaii’i, observeerde het team honderden nabije sterren die door TESS zijn geïdentificeerd als potentiële gastheren van exoplaneten. Ze ontdekten dat 73 van deze sterren in feite dubbelstersystemen zijn die als enkele lichtpunten verschenen totdat ze met een hogere resolutie met Gemini werden waargenomen. “Met behulp van de 8,1-meter Gemini Observatory-telescopen hebben we beelden met een zeer hoge resolutie van gaststerren van exoplaneten verkregen en met zeer kleine tussenpozen stellaire metgezellen gedetecteerd”, zei Katie Lister van NASA’s Ames Research Center, die het werk leidde.

Het Leicester-team bestudeerde ook 18 extra dubbelsterren die eerder werden gevonden onder TESS-exoplanetgastheren met behulp van de NN-EXPLORE Exoplanet en Stellar Speckle Imager (NESSI) op de WIYN 3,5-meter telescoop van Kitt Peak National Observatory, ook het NOIRLab-programma van NSF.

Na het identificeren van dubbelsterren, vergeleek het team de afmetingen van planeten die werden gedetecteerd in dubbelstersystemen met die in enkelvoudige stersystemen. Ze realiseerden zich dat het TESS-ruimtevaartuig grote en kleine exoplaneten had gevonden die rond enkele sterren cirkelden, maar alleen grote planeten in binaire systemen.

Deze resultaten suggereren dat een groot aantal planeten ter grootte van de aarde op de loer zou kunnen liggen in binaire systemen en niet kunnen worden gedetecteerd met behulp van de transitmethode die wordt gebruikt door TESS en vele andere telescopen voor planeetjacht. Sommige wetenschappers hadden vermoed dat tijdens het zoeken naar transit kleine planeten in binaire systemen zouden kunnen worden gemist, maar de nieuwe studie biedt observatieondersteuning om dit te ondersteunen en toont de afmetingen van de getroffen exoplaneten.

“We hebben aangetoond dat het moeilijk is om planeten ter grootte van de aarde in binaire systemen te vinden, omdat jonge planeten verdwalen in de schittering van hun moedersterren,” zei Lister. “Hun transits zijn gevuld met licht van de begeleidende ster”, voegde Steve Hoyle van NASA’s Ames Research Center toe, die de spikkelbeeldvorming leidt en betrokken was bij het onderzoek.

“Omdat bijna 50% van de sterren zich in binaire systemen bevinden, missen we misschien de ontdekking – en de kans om te studeren – veel aardachtige planeten”, concludeerde Lister.

De mogelijkheid van deze ontbrekende werelden betekent dat astronomen een verscheidenheid aan observatietechnieken zullen moeten gebruiken voordat ze kunnen concluderen dat een bepaald dubbelstersysteem geen aardachtige planeten bevat. “Astronomen moeten weten of een ster een vreemde of een dubbelster is voordat ze kunnen beweren dat er geen kleine planeten in dit systeem zijn”, legt Lister uit. “Als het er één is, kun je zeggen dat er geen kleine planeten zijn. Maar als de gastheer in een dubbelster is, weet je niet of de kleine planeet wordt verborgen door de begeleidende ster of helemaal niet. Je hebt meer waarnemingen nodig met een andere techniek om erachter te komen.”

Als onderdeel van hun onderzoek analyseerden Lister en haar collega’s ook hoe ver sterren uit elkaar staan ​​in de dubbelsterren waar TESS grote planeten heeft ontdekt. Het team ontdekte dat sterren in gastparen van exoplaneten doorgaans verder weg waren dan dubbelsterren met onbekende planeten. Dit kan erop wijzen dat planeten zich niet vormen rond sterren die nauwe metgezellen hebben.

“Dit fotogrammetrische onderzoek van de plek toont de kritieke behoefte aan NSF-telescoopfaciliteiten om nieuw ontdekte planetaire systemen te beschrijven en ons begrip van planetaire groepen te vergroten”, zegt Martin Steele, Astronomy Program Officer bij de Astronomical Sciences Division van de National Science Foundation.

“Dit is een belangrijke ontdekking in extrasolaire planeet المجموعة Werk,” merkte Howell op. De bevindingen zullen theoretici helpen hun modellen te maken van hoe planeten zich vormen en evolueren in dubbelstersystemen. ”

Geleverd door de Association of Universities for Research in Astronomy (AURA)