Międzynarodowy zespół astronomów ogłosił odkrycie drugiego w historii układu podwójnego gwiazd złożonego z wielu planet.
W układach planetarnych gwiazd podwójnych planety krążą wokół obu gwiazd jednocześnie, a nie tylko wokół jednej, jak w naszym Układzie Słonecznym. Odkrycie, dokonane przez naukowców z Birmingham, zostało opisane w artykule opublikowanym 12 czerwca 2023 roku w czasopiśmie Nature Astronomy.
Nowo odkryta egzoplaneta nosi nazwę BEBOP-1c, od nazwy projektu, w ramach którego zebrano dane. BEBOP to skrót od Binaries Escorted By Orbiting Planets. Układ BEBOP-1 jest również znany jako TOI-1338.
W 2020 roku w tym samym układzie odkryto planetę nazwaną TOI-1338b, krążącą wokół obu gwiazd, wykorzystując dane z teleskopu kosmicznego TESS. Planeta została odkryta metodą tranzytu i została zauważona, ponieważ kilkakrotnie przechodziła przed jaśniejszą z dwóch gwiazd.
Metoda tranzytu pozwoliła nam zmierzyć rozmiar TOI-1338b, ale nie jej masę, która jest najbardziej podstawowym parametrem planety – powiedział główny autor pracy, dr Matthew Standing.
Zespół BEBOP już wtedy monitorował ten układ przy użyciu innej metody detekcji, zwanej efektem Dopplera. Metoda ta polega na dokładnym pomiarze prędkości gwiazd.
Wykorzystując najnowocześniejsze narzędzia zainstalowane na dwóch teleskopach zlokalizowanych na pustyni Atacama w Chile, zespół naukowców podjął próbę zmierzenia masy planety, którą obserwowało TESS. Mimo ogromnego zaangażowania i lat pracy, nie udało im się osiągnąć tego celu. Jednakże, jako efekt ich badań, odkryli drugą planetę o nazwie BEBOP-1c oraz dokonali pomiaru jej masy.
Do tej pory znanych jest tylko 12 planetarnych układów podwójnych, a ten jest dopiero drugim, w którym znajduje się więcej niż jedna planeta – powiedział David Martin, astronom z Ohio State University.
Okres orbitalny BEBOP-1c wynosi 215 dni. Jego masa jest 65 razy większa niż masa Ziemi, co oznacza, że jest około pięć razy mniejsza od masy Jowisza – kontynuuje dr Standing. To były trudny do potwierdzenia układ, a nasze obserwacje zostały przerwane przez pandemię COVID, gdy teleskopy w Chile były zamknięte przez sześć miesięcy w krytycznym punkcie orbity planety. Ta część orbity stała się ponownie obserwowalna dopiero w zeszłym roku, gdy udało nam się ostatecznie dokonać detekcji.
Obecnie znane są tylko dwie planety w układzie podwójnym TOI-1338/BEBOP-1, ale w przyszłości może zostać zidentyfikowanych więcej, dzięki podobnym obserwacjom, jakie przeprowadził zespół.
Chociaż rzadkie, planety w układach podwójnych są ważne dla lepszego zrozumienia tego, co dzieje się, gdy powstaje planeta.
Planety powstają w dysku materii otaczającym młodą gwiazdę, gdzie masa stopniowo gromadzi się w planety – wyjaśnia dr Lalitha Sairam, badaczka z University of Birmingham i druga autorka badania.
W przypadku geometrii gwiazdy podwójnej dysk protoplanetarny otacza obie gwiazdy. Gdy dwie gwiazdy krążą wokół siebie, ich oddziaływanie przypomina działanie gigantycznej łopatki, która zakłóca dysk w ich sąsiedztwie i uniemożliwia formowanie się planet. Wyjątkiem są obszary w dysku, które są oddalone od układu podwójnego i charakteryzują się niewielkimi zakłóceniami. W przypadku układów podwójnych, w przeciwieństwie do gwiazd pojedynczych, takich jak Słońce, łatwiej jest określić lokalizację i warunki sprzyjające formowaniu się planet.
Zespół nie zna jeszcze rozmiaru BEBOP-1c, a jedynie jej masę, jednak naukowcy spróbują teraz użyć metody tranzytu, aby zmierzyć jej rozmiar.
Mimo braku wykrycia planety wewnętrznej TOI-1338b, zespół był w stanie ustalić precyzyjne górne limity jej masy. Obecnie wiadomo, że planeta posiada gęstość niższą niż biszkopt, co czyni ją idealną kandydatką do dalszych badań przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Jeśli te obserwacje zostaną przeprowadzone, mogą ujawnić chemiczne środowisko, w którym ta rzadka planeta krążąca w układzie podwójnym gwiazd została uformowana.
Więcej informacji:
- A new Tatooine-like multi-planetary system identified
- Radial-velocity discovery of a second planet in the TOI-1338/BEBOP-1 circumbinary system
Źródło: University of Birmingham
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Na ilustracji: Ilustracja upamiętniająca odkrycie planety krążącej wokół gwiazdy podwójnej BEBOP-1c. Źródło: Amanda Smith/University of Birmingham
