Przejdź do treści

Teleskop TESS pomaga badać czerwone olbrzymy i ich planety

mozaika TESS

Astronomowie korzystający z narzędzi astrofizycznych tworzonych z myślą o asterosejsmologii, czyli badaniach oscylacji lub "trzęsień" gwiazd, które uwidaczniają się jako zmiany w ich jasnościach, dowiedzieli się właśnie więcej na temat dwóch gwiazdach odległych od nas, ale tak jasnych, że wciąż byłyby widoczne z Ziemi gołym okiem. Te czerwone olbrzymy, czyli stare gwiazdy, w których jądrach nie zachodzi już przemiana wodoru w hel, to HD 212771 i HD 203949.

Obie gwiazdy są znane również z tego, że okrążają je ich własne planety. Dane zebrane przez misję TESS wskazują na to, że jedna z tych egzoplanet krąży tak blisko swej gwiazdy macierzystej, że nie powinna była w ogóle przetrwać ogromnej ekspansji tej gwiazdy, która rozpoczęła się w trakcie jej przemiany w czerwonego olbrzyma.

Steve Kawaler, profesor fizyki i astronomii z Uniwersytetu stanowego Iowa, i Miles Lucas, doktorant na Uniwersytecie Hawajskim w Manoa, są częścią zespołu badawczego ds. Asterosejsmologii TESS.

-Nasłuchujemy "muzyki" gwiazd - mówi Kawaler. -Wykorzystaliśmy te dane do ustalenia ich rzeczywistych parametrów fizycznych - mas, promieni i etapów ich ewolucji. Asterosejsmologia może pomóc określić wszystkie te wartości i wiele więcej. Trudno byłoby je uzyskać z pomocą innych narzędzi.

W niedawno opublikowanym artykule będącym wynikiem ich pracy opisano pierwsze wykorzystanie danych TESS do wykrywania oscylacji tych gwiazd, w przypadku których wiadomo już, że posiadają na swych orbitach planety. Nowa praca, jak podsumowali jej autorzy, jest dalszą prezentacją potencjału misji TESS w badaniach z zakresu asterosejsmologii czerwonych olbrzymów.

Według naukowców dotychczasowe badania wykazały, że gwiazda HD 203949 jest mniej masywna niż wcześniej sądzono. Oznacza to, że jeśli jej planeta faktycznie porusza się tak szybko, jak ustalili astronomowie, to musi być ona znacznie bliżej swej gwiazdy, niż się spodziewano. Ale w tak bliskiej odległości - argumentuje zespół - jednocześnie powinna zostać już ona pochłonięta przez ekspansję gwiazdy ewoluującej w fazie czerwonego olbrzyma.

Artykuł podaje dwa możliwe wyjaśnienia tej sprzeczności: albo gwiazda macierzysta jest na wczesnym etapie ekspansji jako czerwony olbrzym i może jeszcze w przyszłości pochłonąć i zniszczyć planetę, albo też - jak zdają się dowodzić symulacje komputerowe ruchów pływowych w układzie gwiazda-planeta - planeta krążyła dawniej na dalej rozciągającej się orbicie, gdzie uniknęła zniszczenia przez rosnącą gwiazdę, a następnie została ściągnięta ku gwieździe, przemieściła się i "osiadła na bliższej orbicie po wycofaniu się gwiazdy.

-To interesujący przypadek ewolucji planet - mówi Kawaler, który zasiada w siedmioosobowej radzie kierującej konsorcjum naukowym ds. Asterosejsmologii TESS. Astronomowie wciąż analizują uzyskane dane pod kątem dalszych wskazówek dotyczących ewolucji planet i ich gwiazd, a TESS jest tu nadal ważnym narzędziem.

TESS (ang. Transiting Exoplanet Survey Satellite) to projekt pod kierownictwem astrofizyków z Massachusetts Institute of Technology. Satelita poleciał w kosmos w kwietniu 2018 roku. Satelita i jego cztery kamery kontynuują swą dwuletnią misję, mającą na celu przejrzenie 85 procent całego nieba w poszukiwaniu egzoplanet metodą tranzytów. Ale kamery zbierają również dane na temat gwiazd, które są przydatne m. in. w badaniach planetarnych.

-Charakterystyka gwiazd macierzystych jest kluczowym elementem zrozumienia ich planet - piszą autorzy publikacji. -(…) Opisane tutaj techniki asterosejsmologiczne są zatem ważnym elementem ogólnej charakterystyki danego układu planetarnego.

 

Czytaj więcej:

 

Źródło: Iowa State University

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Na zdjęciu: Satelita NASA TESS bada niebo sektor po sektorze, szukając  nowych planet. Oto 13-sektorowa mozaika południowego nieba, zarejestrowana w ciągu całego roku. Jednym z obiektów na mozaice jest długa, jasna krawędź Drogi Mlecznej.
Źródło: NASA/MIT/TESS