Üç “Exoplanet” Yıldız Oldu

Bilinen binlerce ötegezegen arasında,

” data-gt-translate-attributes=”[{” 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] Jüpiter zaten şüpheli. Bundan daha büyük bir gezegen olamaz, bulduğumuz şey, “diyor çalışmanın ilk yazarı, MIT’nin Dünya, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde yüksek lisans öğrencisi olan Prajwal Niraula.

Dördüncü bir gezegen olan Kepler-747b, Jüpiter’in boyutunun yaklaşık 1.8 katıdır ve bu, onaylanmış en büyük gezegenlerle karşılaştırılabilir. Ancak Kepler-747b, yıldızından nispeten uzaktadır ve aldığı ışık miktarı, bu büyüklükteki bir gezegeni ayakta tutamayacak kadar küçüktür. Ekip, Kepler-747b’nin gezegensel durumunun şüpheli olduğu, ancak tamamen mantıksız olmadığı sonucuna varıyor.

MIT’nin Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nde araştırma bilimcisi olan çalışma yazarı Avi Shporer, “Genel olarak, bu çalışma mevcut gezegenlerin listesini daha eksiksiz hale getiriyor” diyor. “İnsanlar bir bütün olarak gezegenlerin nüfusunu incelemek için bu listeye güveniyorlar. Birkaç araya giren bir numune kullanırsanız, sonuçlarınız yanlış olabilir. Bu nedenle, gezegenlerin listesinin kirlenmemiş olması önemlidir.”

Çalışmanın ortak yazarları arasında NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde NASA Doktora Sonrası Program Üyesi olan Ian Wong ve MIT Yardımcı Doçent Julien de Wit de yer alıyor.

Yıldız güncellemeleri

Gezegensel sahtekarların kökünü kazımak takımın ilk hedefi değildi. Niraula başlangıçta gelgit bozulması belirtileri olan sistemleri aramayı amaçladı.

Niraula, “Birbirine yakın iki nesneniz varsa, birinin yerçekimi kuvveti diğerinin yumurta şeklinde veya elips şeklinde olmasına neden olur, bu da size yoldaşın ne kadar büyük olduğu hakkında bir fikir verir” diye açıklıyor. “Böylece gelgit çekişine dayanarak bunun bir yıldız-yıldız mı yoksa yıldız-gezegen sistemi mi olduğunu belirleyebilirsiniz.”

Kepler kataloğunu tararken, Kepler-854b’den gerçek olamayacak kadar büyük görünen bir sinyal buldu.

Shporer, “Birden çok büyük olan bu elipsoidal sinyali gördüğümüz bir sistemimiz oldu ve hemen bunun bir gezegenden olamayacağını anladık” diyor. “Sonra düşündük, bir şey tutmuyor.”

Ekip daha sonra hem yıldıza hem de gezegen adayına ikinci kez baktı. Kepler tarafından tespit edilen tüm gezegenlerde olduğu gibi, Kepler-854b bir geçiş tespiti ile tespit edildi – yıldızının önünden geçen olası bir gezegeni işaret eden yıldız ışığında periyodik bir düşüş. Bu eğimin derinliği, gezegenin büyüklüğü ile yıldızının büyüklüğü arasındaki oranı temsil eder. Gökbilimciler, yıldızın boyutu hakkında bildiklerine dayanarak gezegenin boyutunu hesaplayabilirler. Ancak Kepler-854b 2016’da keşfedildiği için, büyüklüğü bugün olduğundan daha az kesin olan yıldız tahminlerine dayanıyordu.

Şu anda, yıldızların en doğru ölçümleri, Avrupa Uzay Ajansı’nın, gezegendeki yıldızların özelliklerini ve yollarını hassas bir şekilde ölçmek ve haritalamak için tasarlanmış uzay tabanlı bir gözlemevi olan Gaia misyonundan geliyor.

” data-gt-translate-attributes=”[{” 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?

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.