Pesquisadores af Universidade af Nova Gales af Sul identificerede 27 nye cirkumbinære planetkandidater ved at analysere kontinuerlige data fra NASAs TESS-satellit. Opdagelsen, offentliggjort i tidsskriftet Monthly Notices af Royal Astronomical Society, brugte en innovativ metode baseret på periapsis-skiftet i formørkende binære stjerner. Fundet omgår betydelige begrænsninger af konventionelle detektionsteknikker og udvider forståelsen af den virkelige befolkning af verdens, der kredser om dobbeltstjernesystemer.
Kandidatplaneter kredser om systemer, hvor to sole graviterer omkring hinanden. Forskningen ledet af Margo Thornton repræsenterer et afgørende fremskridt med hensyn til at opdage verdener, hvis orbitale geometri ville gøre dem fuldstændig usynlige for jordbaserede teleskoper ved hjælp af traditionelle metoder. Nenhuma definitiv bekræftelse er opnået til dato, men yderligere observationer med radialhastighedsteknikker er i gang.
Hvorfor transitmetoden fejler i binære systemer
The transit method, the dominant technique for discovering exoplanets, works by detecting the slight dimming that a planet causes as it passes in front of its host star. Nøjagtighed afhænger af en streng geometrisk tilstand: Planetens baneplan skal justeres vinkelret med Jordens perspektiv. Para cirkumbinære planeter, bliver dette krav ekstremt restriktivt.
Hvis en planets baneplan vippes med kun én grad i forhold til planet for den binære bane, forekommer transitter ikke med regelmæssige, detekterbare intervaller. Toda en klasse af cirkumbinære planeter – dem med meget skrå kredsløb – forblev usynlige for observatører. Thornton forklarer, at tidligere observationsdata afspejlede en iboende bias: kun planeter med specifikke orienteringer blev fundet, hvilket forhindrede fuld forståelse af, hvordan verdener opstår i binære systemer.
Periapsis forskydning som et revolutionerende værktøj
Den nye metode udnyttede et fænomen kaldet periapsis-forskydning – den gradvise rotation af himmellegemers elliptiske baner. I vores solsystem illustrerer periapsis af Mercúrio, opdaget siden det 19. århundrede, denne klassiske effekt. Holdet analyserede 1.590 formørkende binære stjerner observeret kontinuerligt af TESS i mindst to år.
Quando en ydre planet udøver gravitationspåvirkning på et binært system, ændrer subtilt timingen af formørkelser – det præcise øjeblik, hvor de to stjerner skjuler hinanden. Med Medindo nøjagtigt at analysere de tidsmæssige variationer af disse formørkelser, identificerede forskere gravitationssignaturer af planetariske objekter. Strategien afslørede kandidater, der ville være gået helt ubemærket hen af konventionelle teknikker, hvilket betydeligt udvidede synet på den virkelige befolkning af cirkumbinære planeter.
Características og fordeling af de 27 kandidater
Masserne af detekterede objekter varierer betydeligt, hvilket afspejler en mangfoldighed af planetariske typer:
- Mínimo: cirka 12 gange Jordens masse
- Máximo: omkring 3.200 gange Jordens masse (ca. 10 gange massen af Júpiter)
- Distribuição: bredt spektrum mellem verdener svarende til Terra og gasgiganter
Yderligere Observações med radialhastighedsmetoden ved brug af jordbaserede teleskoper vil være nødvendige for at bekræfte disse kandidater. Essa-teknikken detekterer planeter indirekte af slingren af værtsstjerner forårsaget af planetarisk kredsløb, og måler farveskift i stjernelys, når stjerner nærmer sig eller bevæger sig væk fra Terra.
Implicações til fremtidige planetariske opdagelser
Benjamin Montet, en lektor ved UNSW, som er en del af forskningen, fremhæver, at rigelige, langsigtede observationsdata fra TESS gjorde det muligt at beregne ekstremt subtile effekter. Satellitten, der oprindeligt var designet til at fange planetariske transitter, demonstrerede en uventet evne til at afsløre verdener, hvis transit aldrig ville blive observeret fra Terra. Esse resultat viser, at den konventionelle metode undervurderer den sande population af exoplaneter.
Planetas med forskellige baner og ugunstige geometrier går ubemærket hen, hvilket tyder på, at universet indeholder flere planetsystemer, end tidligere undersøgelser har afsløret. Caso Fremtidige observationer bekræfter eksistensen af disse kandidater i håb om en dybere forståelse af planetariske dannelsesprocesser i Via Láctea. Opdagelsen omplacerer, hvordan astronomer søger efter fjerne verdener og stiller spørgsmålstegn ved antagelser om, hvilken reel brøkdel af exoplanetariske systemer menneskeheden i øjeblikket kan kortlægge.