Astronomen identificeren gigantische planeet 690 AU van ultrakoele dwerg in Stier

Astronomen op Universidade van De ontdekkingen, gedaan met behulp van directe beeldvorming met adaptieve optica, vertegenwoordigen de eerste resultaten van het KOINTREAU-onderzoek, waarbij telescopen zoals de Keck II en Gemini North worden gebruikt om stervormingsgebieden te verkennen.

Het object KOINTREAU-1b draait in een baan om de ultrakoele dwerg XEST 17-036 op een verwachte afstand van ongeveer 690 astronomische eenheden, wat overeenkomt met 690 maal de afstand tussen Terra en Sol. Sua, met een geschatte massa van 10,6 keer die van Júpiter, classificeert het als een metgezel van planetaire massa, omdat het de vijfde in zijn soort is die wordt geïdentificeerd in de regio van

• De variatie in het spectrale profiel van KOINTREAU-1b tussen verschillende observatietijden suggereert mogelijke atmosferische wolken of de aanwezigheid van een circumplanetaire schijf.
• Aanvullende observaties zullen nodig zijn om te verduidelijken of deze veranderingen te wijten zijn aan structurele kenmerken of kijkhoek.

Deze detecties dragen bij aan de groeiende catalogus van jonge metgezellen die rechtstreeks in stervormingsgebieden in beeld worden gebracht, en bieden inzicht in vormingsprocessen op grote afstanden.

KOINTREAU-enquêtedetails

Het KOINTREAU-onderzoek richt zich op jonge sterren in de regio’s Touro en ρ Ophiuchi, waarbij gebruik wordt gemaakt van infrarood piramidale golffrontdetectie om het contrast rond koele, zwakke sterren te verbeteren. De Essa-techniek maakt detectie van zwakke metgezellen op grote afstanden mogelijk, waardoor de beperkingen van eerdere waarnemingen worden overwonnen.

De twee waargenomen ultrakoele dwergen, XEST 17-036 en XEST 13-010, zijn jonge leden van de Touro-associatie, met een geschatte leeftijd van ongeveer 3 miljoen jaar. De bevestiging dat de metgezellen door de zwaartekracht gebonden zijn, is gebaseerd op relatieve astrometrie en gedeelde eigenbewegingen.

Deze systemen bieden waardevolle datapunten voor het begrijpen van de vorming van substellaire objecten in verre banen, een onderwerp waarover nog steeds wordt gedebatteerd in de astrofysica.

Kenmerken van de KOINTREAU-1b-metgezel

KOINTREAU-1b heeft een gemiddeld spectraaltype M9, met een ernstbeoordeling die indicatief is voor een lage ernst, consistent met zijn jeugd. De bolometrische helderheid van Sua werd berekend met behulp van specifieke correcties voor jonge ultrakoele objecten.

Lees ook: Astronomen ontdekken een fenomeen dat het magnetisme verzwakt en de geboorte van sterren mogelijk maakt

De waargenomen spectrale variatie, met verschillende hellingen in infraroodbanden, wijst op gemeenschappelijke atmosferische heterogeniteiten in jonge objecten met een lage massa. Espectros verkregen met instrumenten als IRTF/SpeX en Gemini/GNIRS bracht discrepanties aan het licht die deze hypothese versterken.

Deze variabiliteit benadrukt het belang van continue monitoring om onderscheid te maken tussen rotatie-effecten en permanente structuren in de atmosfeer.

KOINTREAU-2b Companion-eigenschappen

De tweede metgezel, KOINTREAU-2b, draait in een baan om XEST 13-010 op een afstand van 560 AU en heeft spectraaltype M4.5, maar is uitzonderlijk zwak voor zijn klasse in de regio van Touro. De afwezigheid van waterstofemissie in het spectrum suggereert dat deze voornamelijk in verstrooid licht wordt waargenomen.

Onderzoekers veronderstellen dat een circumstellaire schijf, gezien vanaf de zijkant, de jonge ster verduistert, wat de lage helderheid ervan verklaart. Essa-configuratie is zeldzaam en biedt mogelijkheden om schijforiëntatie in jonge binaire systemen te bestuderen.

De combinatie van fotometrie en spectroscopie bevestigt de lage zwaartekracht aan het oppervlak, in lijn met de ouderdom van het systeem.

Meer over dit onderwerp: Het National Astronomical Observatory of Japan constateert dat de atmosfeer op het lichaam kleiner is dan Pluto 2002XV93

Begeleidende spectra en fotometrie

Nabij-infraroodspectra onthulden kenmerken die typisch zijn voor jonge objecten, waaronder diepe moleculaire banden en indicatoren van lage zwaartekracht. Para KOINTREAU-1b resulteerde het gemiddelde tussen waarnemingen met verschillende instrumenten in type M9 ± 2.

KOINTREAU-2b bleek beter te passen bij combinaties van dwerg- en reuzenspectra, wat het idee van schijfverduistering versterkte. Fotometria uit bestanden zoals Pan-STARRS en Spitzer vormden een aanvulling op de directe NIRC2-metingen op Keck.

Deze gegevens uit meerdere bronnen maakten nauwkeurige schattingen van massa en helderheid mogelijk, essentieel voor evolutionaire vergelijkingen.

Implicaties voor de vorming van objecten in brede banen

De aanwezigheid van metgezellen op scheidingen van honderden AU vormt een uitdaging voor traditionele modellen van planetaire vorming, die de voorkeur geven aan compacte protoplanetaire schijven. Alternativas omvat vorming door zwaartekrachtinstabiliteit in buitenste schijven of dynamische vangst in dichte omgevingen.

In de regio van Touro, met een lage huidige stellaire dichtheid, zijn mechanismen zoals verstrooiing door ontmoetingen minder waarschijnlijk. De nieuwe bevindingen ondersteunen scenario’s van in situ vorming in uitgebreide omhulsels rond sterren met een lage massa.

• Een vervolgonderzoek van KOINTREAU zou meer voorbeelden in Touro en Ophiuchi moeten onthullen.
• Deze objecten verankeren vroege evolutionaire modellen van substellaires.
• Ze dragen bij aan het begrijpen van de overgang tussen planeten en bruine dwergen.

Observatietechnieken toegepast

De beelden zijn verkregen met het NIRC2-instrument op de Keck II, met behulp van zowel de Shack-Hartmann golffrontsensor met lasergeleidingsster als piramidevormig in natuurlijke gidsmodus. Essa dubbele benadering geoptimaliseerde prestaties onder wisselende omstandigheden.

Door de centrale helderheid van de moederster af te trekken werden de zwakke begeleiders zichtbaar, met contrasten van ongeveer 7 magnitudes in precieze K. Astrometria bevestigde de algemene beweging, met uitzondering van achtergrondobjecten.

De zaak begrijpen: NASA’s Webb-telescoop ontdekt nieuwe gigantische planeet met innovatieve methode

Complementaire spectroscopie met lage en gemiddelde resoluties leverde gedetailleerde classificaties op.

Context van Nuvem Molecular van Touro

Nuvem van Touro is een van de dichtstbijzijnde stervormingsgebieden en herbergt honderden jonge sterren en substellaire objecten. De nabijheid van Sua maakt gedetailleerde studies van formatie en vroege evolutie mogelijk.

Ultrakoele dwergen in dit gebied zijn ideaal voor het zoeken naar metgezellen met een lage massa, vanwege hun jeugd en gunstige infraroodcontrast. Eerdere Descobertas hebben verschillende planetaire metgezellen geïdentificeerd, maar banen van deze omvang blijven zeldzaam.

Deze nieuwe systemen breiden de inventaris uit en maken vergelijkingen met populaties in andere regio’s mogelijk.

Volledige berichtgeving: Holandês News

Toekomstperspectieven van het onderzoek

KOINTREAU is van plan meer doelen te observeren op Touro en ρ Ophiuchi, met als doel het aantal metgezellen dat direct op jonge leeftijd in beeld wordt gebracht te vergroten. Verbeterde Técnicas met hoog contrast belooft detecties op nog grotere afstanden.

Integratie met gegevens uit andere onderzoeken, zoals Gaia voor eigenbewegingen, zal de bevestigingen van zwaartekrachtkoppelingen versterken. Observações vervolgruimtetelescopen kunnen de atmosfeer gedetailleerder onderzoeken.

Deze collectieve inspanningen zullen de kennis over de diversiteit van planetaire systemen in sterren met een lage massa vergroten.