Umfrage zu Exoplaneten um Subriesensterne
Neue Erkenntnisse über Planeten, die Unterriese sterne umkreisen, erweitern unser Verständnis von planetarischen Systemen.
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Inhaltsverzeichnis
- Was sind Subgigantensterne?
- Die Bedeutung der Untersuchung von Exoplaneten
- Der Bedarf an Beobachtungen
- Neue Erkenntnisse
- Eigenschaften der neuen Planeten
- Analyse der Daten
- Die Demografie der Subgigantenplaneten-Systeme
- Einblicke aus der Beobachtung von Planeten
- Planetenzusammensetzung und Eigenschaften
- Fortsetzung der Beobachtungen
- Die Vorteile präziser Messungen
- Zukunftsperspektiven
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
In diesem Artikel präsentieren wir eine Umfrage über Planeten, die Subgiganten Sterne umkreisen, also Sterne, die sich in einem Übergangsstadium zwischen Hauptreihensternen und Riesensternen befinden. Wir haben uns diese Subgigantensternsysteme genauer angeschaut, mithilfe von Daten der TESS-Mission und Beobachtungen vom Keck-Observatorium.
Was sind Subgigantensterne?
Subgigantensterne sind Sterne, die etwas weiter entwickelt sind als Hauptreihensterne. Sie haben den Wasserstoff in ihren Kernen aufgebraucht und beginnen, Helium zu verbrennen. Diese Sterne sind typischerweise grösser und heisser als Hauptreihensterne, aber noch nicht so gross und kühl wie Riesen. Das macht sie zu spannenden Zielobjekten für die Untersuchung von Planeten, da sich ihre Eigenschaften schnell ändern können.
Exoplaneten
Die Bedeutung der Untersuchung vonExoplaneten sind Planeten, die ausserhalb unseres Sonnensystems existieren. Das Verständnis dieser Planeten hilft Wissenschaftlern, zu lernen, wie planetarische Systeme entstehen und sich entwickeln. Zudem ermöglicht die Untersuchung, wie Planeten sich um verschiedene Arten von Sternen verhalten, den Forschern zu verstehen, unter welchen Bedingungen Planeten überleben und gedeihen können.
Der Bedarf an Beobachtungen
Frühere Umfragen über Planeten um Subgigantensterne waren begrenzt. Durch die Verwendung der Beobachtungen der TESS-Mission und der detaillierten Messungen des Keck-Observatoriums wollten wir die Wissenslücken hinsichtlich der Planeten um diese einzigartigen Sterne schliessen. Unsere Studie konzentrierte sich darauf, neue Planeten zu bestätigen und Informationen über bereits bekannte zu aktualisieren.
Neue Erkenntnisse
Insgesamt führte unsere Umfrage zur Bestätigung von 12 neuen Planeten, und wir haben auch weitere Daten zu 9 anderen bekannten Planeten um Subgigantensterne gesammelt. Diese Forschung hat die Anzahl der charakterisierten Planeten in dieser Kategorie effektiv erhöht.
Eigenschaften der neuen Planeten
Die neu bestätigten Exoplaneten
- TOI-329 b: Dieser Planet ist grösser als die Erde und umkreist seinen Stern in relativ kurzer Zeit.
- HD 39688 b (TOI-480): Ein weiterer neuer Planet, der ebenfalls grösser als die Erde ist.
- TOI-603 b: Bestätigt durch zusätzliche Messungen.
- TOI-1199 b: Beobachtungen zeigten, dass er seinen Stern in einem bestimmten Muster umkreist.
- TOI-1294 b: Auch durch unsere Messungen bestätigt.
- TOI-1439 b: Eine weitere Ergänzung zu unserer bekannten Exoplanetenliste.
- TOI-1605 b: Fand sich in seinen Eigenschaften von anderen Planeten unterschiedlich.
- TOI-1828 b: Eine neue Bestätigung mit einzigartigen Merkmalen.
- HD 148193 b (TOI-1836): Ein grosser Planet um einen einzigartigen Stern.
- TOI-1885 b: Durch unsere Forschung identifiziert.
- HD 83342 b (TOI-1898): Ein weiterer neuer Fund.
- TOI-2019 b: Mit verbesserten Messungen bestätigt.
Zusätzlich entdeckten wir einen äusseren, nicht-transitierenden Planeten, TOI-1294 c, und stellten fest, dass einige Sterne langfristige Trends in ihrer Geschwindigkeit zeigten, was möglicherweise auf versteckte Begleiter hindeutet.
Analyse der Daten
Mit präzisen Messungen konnten wir die Grössen und Massen dieser neu entdeckten Planeten messen und sie genauer charakterisieren. Die Unsicherheit in diesen Messungen wurde erheblich reduziert, was uns ein besseres Verständnis ihrer Eigenschaften ermöglicht.
Die Demografie der Subgigantenplaneten-Systeme
Unsere Analyse zeigte, dass viele Subgigantensterne äussere Begleiter haben, die ähnlich wie Hauptreihensterne sind, wobei etwa 198% der Subgiganten solche Arten von Planeten beherbergen. Das deutet darauf hin, dass die Struktur der planetarischen Systeme und ihre Evolution konstant bleiben, auch wenn sich die Sterne verändern.
Einblicke aus der Beobachtung von Planeten
Die Beobachtung von Planeten um evolvierte Sterne bietet Einblicke in ihr Verhalten und ihre Evolution. Beispielsweise stellten wir einen Mangel an Riesenplaneten mit kurzen Umlaufzeiten um diese Sterne fest. Diese Beobachtung steht im Einklang mit Theorien, die besagen, dass solche Planeten nach innen spiralen und absorbiert werden, während ihre Wirtssterne zu Riesen werden.
Planetenzusammensetzung und Eigenschaften
Die Dichten der neu bestätigten Planeten tragen dazu bei, zu verstehen, woraus sie bestehen. Diese Daten helfen, ihre atmosphärischen Eigenschaften und die allgemeine Zusammensetzung abzuleiten.
Fortsetzung der Beobachtungen
Eine kontinuierliche Überwachung und Forschung zu diesen Exoplaneten und ihren Wirtssternen sind notwendig, um ein tieferes Verständnis ihrer Eigenschaften zu gewinnen und die Präsenz weiterer Begleiter zu bestätigen.
Die Vorteile präziser Messungen
Durch moderne Techniken konnten wir die Planeten in unserer Umfrage genauer analysieren. Diese Präzision ist entscheidend, um die Natur dieser Planeten zu bestimmen und wie sie in das grössere Bild der Planetarwissenschaft passen.
Zukunftsperspektiven
Die Einblicke, die wir aus unserer Forschung zu Subgigantensternen und ihren Planeten gewonnen haben, eröffnen neue Wege für die Erkundung. Zukünftige Studien können helfen, die Dynamik dieser Systeme zu klären und wie sie sich im Vergleich zu jüngeren Sternen verhalten. Neue Technologien und Methoden werden wahrscheinlich die Qualität der gesammelten Daten in zukünftigen Forschungsbemühungen verbessern.
Fazit
Unsere Umfrage hat erheblich zum Verständnis von Exoplaneten um Subgigantensterne beigetragen und kritische Daten geliefert, die das Feld der Astronomie vorantreiben. Mit fortlaufender Forschung hoffen wir, weitere Details über diese faszinierenden planetarischen Systeme und die Sterne, die sie beherbergen, zu entdecken. Das Verständnis ihrer Entstehung und Evolution könnte Licht auf die komplexen Dynamiken unseres Universums werfen.
Titel: The TESS-Keck Survey XXI: 13 New Planets and Homogeneous Properties for 21 Subgiant Systems
Zusammenfassung: We present a dedicated transit and radial velocity survey of planets orbiting subgiant stars observed by the TESS Mission. Using $\sim$$16$ nights on Keck/HIRES, we confirm and characterize $12$ new transiting planets -- $\rm TOI-329\,b$, $\rm HD\,39688\,b$ ($\rm TOI-480$), $\rm TOI-603\,b$, $\rm TOI-1199\,b$, $\rm TOI-1294\,b$, $\rm TOI-1439\,b$, $\rm TOI-1605\,b$, $\rm TOI-1828\,b$, $\rm HD\,148193\,b$ ($\rm TOI-1836$), $\rm TOI-1885\,b$, $\rm HD\,83342\,b$ ($\rm TOI-1898$), $\rm TOI-2019\,b$ -- and provide updated properties for 9 previously confirmed TESS subgiant systems ($\rm TOI-197$, $\rm TOI-954$, $\rm TOI-1181$, $\rm TOI-1296$, $\rm TOI-1298$, $\rm TOI-1601$, $\rm TOI-1736$, $\rm TOI-1842$, $\rm TOI-2145$). We also report the discovery of an outer, non-transiting planet, $\rm TOI-1294\,c$ ($P=160.1\pm2.5$ days, $M_{\mathrm{p}}=148.3^{+18.2}_{-16.4} \,M_{\oplus}$), and three additional stars with long-term RV trends. We find that at least $19\pm8\%$ of subgiants in our sample of $21$ stars have outer companions, comparable to main-sequence stars. We perform a homogeneous analysis of the stars and planets in the sample, with median uncertainties of $3\%$, $8\%$ and $15\%$ for planet radii, masses and ages, doubling the number of known planets orbiting subgiant stars with bulk densities measured to better than $10\%$. We observe a dearth of giant planets around evolved stars with short orbital periods, consistent with tidal dissipation theories that predict the rapid inspiral of planets as their host stars leave the main sequence. We note the possible evidence for two distinct classes of hot Jupiter populations, indicating multiple formation channels to explain the observed distributions around evolved stars. Finally, continued RV monitoring of planets in this sample will provide a more comprehensive understanding of demographics for evolved planetary systems.
Autoren: Ashley Chontos, Daniel Huber, Samuel K. Grunblatt, Nicholas Saunders, Joshua N. Winn, Mason McCormack, Emil Knudstrup, Simon H. Albrecht, Ian J. M. Crossfield, Joseph E. Rodriguez, David R. Ciardi, Karen A. Collins, Jon M. Jenkins, Allyson Bieryla, Natalie M. Batalha, Corey Beard, Fei Dai, Paul A. Dalba, Tara Fetherolf, Steven Giacalone, Michelle L. Hill, Andrew W. Howard, Howard Isaacson, Stephen R. Kane, Jack Lubin, Mason G. MacDougall, Teo Močnik, Joseph M. Akana Murphy, Erik A. Petigura, Daria Pidhorodetska, Alex S. Polanski, Paul Robertson, Ryan A. Rubenzahl, Emma V. Turtelboom, Lauren M. Weiss, Judah Van Zandt, George R. Rocker, Roland Vanderspek, David W. Latham, Sara Seager, Samuel N. Quinn, Avi Shporer, Nora L. Eisner, Robert F. Goeke, Alan M. Levine, Eric B. Ting, Steve Howell, Joshua E. Schlieder, Paul Benni, Andrew W. Boyle, Tianjun Gan, Eric Girardin, Erica Gonzalez, Joao Gregorio, Keith Horne, John Livingston, Michael B. Lund, Christopher R. Mann, Bob Massey, Elisabeth C. Matthews, Kim K. McLeod, Enric Palle, Adam Popowicz, Howard M. Relles, Richard P. Schwarz, Ramotholo Sefako, Grego Srdoc, Thiam-Guan Tan, Gavin Wang, Carl Ziegler
Letzte Aktualisierung: 2024-02-12 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2402.07893
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.07893
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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Referenz Links
- https://tev.mit.edu/
- https://jump.caltech.edu/
- https://tess.mit.edu/followup/
- https://github.com/danxhuber/evolstate/
- https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu
- https://gea.esac.esa.int/archive/
- https://mast.stsci.edu/portal/Mashup/Clients/Mast/Portal.html
- https://github.com/danxhuber/isoclassify
- https://github.com/California-Planet-Search/rvsearch
- https://github.com/mrtommyb/ktransit
- https://archive.stsci.edu/index.html