Wissenschaftler der University of New Mexico (UNM) und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben zwei der längsten Umlaufzeiten von Exoplaneten entdeckt, die von dem Satelliten Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) erfasst wurden. Die Planeten, TOI-4600 b und c, gehören zur Klasse der warmen Jupiter und haben Umlaufzeiten von 10-200 Tagen. Sie sind mindestens sechs Mal so groß wie die Erde. Die Entdeckung dieser langperiodischen Planeten bietet spannende Forschungsmöglichkeiten für die Erforschung von Planetensystemen, die unserem eigenen Sonnensystem ähnlich sind.
Die Wissenschaftler verwendeten fotometrische Daten von TESS und bodengestützte Beobachtungen, um die Exoplaneten zu entdecken und zu validieren. Die Beobachtungsstrategie von TESS, bei der der Himmel in 13 Sektoren aufgeteilt wird, die etwa 28 Tage lang vermessen werden, hat sich als wirksam erwiesen, um große und kleine Planeten um verschiedene Arten von Sternen zu entdecken. In diesem Fall handelt es sich um einen K-Zwerg-Stern, der etwas kleiner und kühler als die Sonne ist.
Um von TESS erfasst werden zu können, müssen Exoplaneten ihre Wirtssterne mindestens zweimal während der Beobachtungszeit von TESS durchqueren. Der Großteil der von TESS entdeckten Exoplaneten hat Umlaufzeiten von weniger als 40 Tagen, da 74 Prozent der Beobachtungen von TESS auf 28 Tage begrenzt sind. Die langen Umlaufzeiten von TOI-4600 b (82,69 Tage) und TOI-4600 c (482,82 Tage) machen ihre Entdeckung daher besonders wertvoll.
Der Hauptautor der Studie, Ismael Mireles von der University of New Mexico, analysierte zusammen mit Mitarbeitern wie Diana Dragomir aus der Abteilung für Physik und Astronomie der UNM die Daten, um die Umlaufzeiten und Größen der Planeten zu bestimmen. Die Forscher bestätigten die Existenz der Planeten, indem sie ihre Durchgänge beobachteten und die Wackelbewegung des Wirtssterns aufgrund der Gravitationskraft der Planeten bewerteten.
TOI-4600 b hat einen Radius von fast siebenmal dem der Erde und liegt damit zwischen der Größe von Neptun und Saturn. Es hat eine geschätzte Temperatur von rund 170 Grad Fahrenheit (ca. 77 Grad Celsius). TOI-4600 c hingegen ist ungefähr neunmal so groß wie die Erde und hat eine Umlaufzeit von 482,82 Tagen, was ihn zum bisher am längsten umlaufenden Planeten gefunden von TESS macht. Er hat eine Temperatur von etwa -110 Grad Fahrenheit (ca. -78 Grad Celsius) und ist damit einer der kältesten von TESS entdeckten Planeten.
Das Forschungsteam verglich das TOI-4600-System mit anderen Mehrplanetensystemen, um Erkenntnisse über Planetenbildung und den breiteren Zusammenhang von Exoplanetensystemen zu gewinnen. Die Entdeckung von zwei langperiodischen Riesenplaneten erfordert weitere Untersuchungen zu ihrer Entstehung und ihrem potenziellen Einfluss auf kleinere Planeten im System.
Das Forschungsteam ermutigt Hobbyastronomen und Bürgerwissenschaftler, die Passage von TOI-4600 c zu beobachten, um seine Umlaufzeit weiter zu bestätigen. Ihr Beitrag ist entscheidend, um die Existenz von Exoplaneten zu bestätigen, und ihre Datenqualität ist auf professionellem Niveau.
Einführung
Wissenschaftler der University of New Mexico (UNM) und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben zwei der längsten Umlaufzeiten von Exoplaneten entdeckt, die vom Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) aufgespürt wurden. Diese Planeten, bekannt als TOI-4600 b und c, gehören zur Klasse der sogenannten warmen Jupiter und bieten spannende Forschungsmöglichkeiten für die Untersuchung von Planetensystemen, die unserem eigenen Sonnensystem ähnlich sind.
TESS und die Entdeckung von Exoplaneten
TESS teilt den Himmel in 13 Sektoren auf und untersucht jeden Sektor für etwa 28 Tage. Diese Beobachtungsstrategie hat sich als effektiv bei der Entdeckung großer und kleiner Exoplaneten um verschiedene Arten von Sternen erwiesen. Die Mehrheit der von TESS entdeckten Exoplaneten hat eine Umlaufzeit von weniger als 40 Tagen aufgrund der begrenzten Beobachtungszeit. TOI-4600 b und c zeichnen sich durch ihre lange Umlaufzeit von 82,69 Tagen bzw. 482,82 Tagen aus.
Beobachtungsstrategie von TESS
Die TESS-Mission und ihre 13 Sektoren
Entdeckungs- und Validierungsprozess
Die Forscher verwendeten photometrische Daten von TESS sowie bodengestützte Beobachtungen, um die Existenz der Exoplaneten nachzuweisen und zu validieren. Sie maßen die Umlaufzeiten und Größen der Planeten, indem sie ihre Transits beobachteten und die Wackelbewegung des Sterns auswerteten, die durch die Gravitationskraft der Planeten verursacht wird.
Eigenschaften von TOI-4600 b und c
TOI-4600 b hat einen Radius, der etwa siebenmal so groß ist wie die Erde und liegt damit zwischen der Größe von Neptun und Saturn. Die geschätzte Temperatur beträgt etwa 170 Grad Fahrenheit. TOI-4600 c ist hingegen ungefähr neunmal so groß wie die Erde und hat eine Umlaufzeit von 482,82 Tagen, was ihn zum bisher von TESS entdeckten Planeten mit der längsten Umlaufzeit macht. Sie hat eine Temperatur von rund -110 Grad Fahrenheit, was sie zu einem der kältesten von TESS entdeckten Planeten macht.
Physikalische Eigenschaften von TOI-4600 b
Größe und Temperatur von TOI-4600 b
Physikalische Eigenschaften von TOI-4600 c
Größe und Temperatur von TOI-4600 c
Auswirkungen und weitere Forschung
Die Entdeckung zweier Riesenplaneten mit langer Umlaufzeit im TOI-4600-System liefert wertvolle Erkenntnisse über die Planetenbildung und den größeren Zusammenhang von Exoplanetensystemen. Weitere Forschungen werden sich darauf konzentrieren, die Entstehung dieser Planeten und ihre möglichen Auswirkungen auf kleinere Planeten im System zu verstehen.
Möglichkeiten für Citizen Scientists und Hobby-Astronomen
Das Forschungsteam ermutigt Citizen Scientists und Hobby-Astronomen, sich an der Beobachtung des Transits von TOI-4600 c zu beteiligen, um seine Umlaufzeit weiter zu bestätigen. Ihre Beiträge sind entscheidend, um die Existenz von Exoplaneten zu bestätigen, und ihre Datenqualität wird als professionell eingestuft.
