Nuevos planetas descubiertos alrededor de la estrella enana M TOI-1470
Astrónomos encuentran dos nuevos planetas orbitando la estrella TOI-1470, ampliando el conocimiento sobre exoplanetas.
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Tabla de contenidos
TOI-1470 es una estrella que está a unos 51.9 años luz de nosotros. Es un tipo de estrella llamada enana M, que es más pequeña y fría que nuestro Sol. Recientemente, los astrónomos han descubierto dos planetas que orbitan esta estrella. El primer planeta, llamado TOI-1470 b, tiene un periodo orbital de unos 2.5 días, mientras que el segundo planeta, TOI-1470 c, orbita con un periodo de alrededor de 18.1 días. Esta investigación ayuda a mejorar nuestra comprensión de los sistemas planetarios alrededor de las enanas M.
Descubrimiento de los Planetas
El planeta TOI-1470 b fue detectado primero por el satélite TESS, que se dedica a observar estrellas para detectar caídas en el brillo, lo que puede indicar la presencia de un planeta pasando por delante de la estrella. Los datos recolectados por TESS llevaron a más exámenes para confirmar los hallazgos.
Para apoyar el descubrimiento, los científicos usaron un método llamado mediciones de velocidad radial (RV). Esto implica observar cambios en el espectro de luz de la estrella mientras los planetas orbitan a su alrededor. Se utilizó el espectógrafo CARMENES para capturar estos cambios con alta precisión.
Observaciones y Análisis
Se tomaron un total de 44 mediciones de RV durante un período de ocho meses para monitorear la actividad de la estrella y los movimientos de los planetas. Además de analizar el espectro de luz de la estrella, se recopilaron datos Fotométricos adicionales usando telescopios terrestres, asegurando un análisis completo de los tránsitos del planeta.
Los resultados mostraron que TOI-1470 b tiene un radio aproximadamente 2.18 veces el de la Tierra. El nuevo descubrimiento, TOI-1470 c, tiene un radio de alrededor de 2.44 veces el de la Tierra. Esto hace que ambos planetas se clasifiquen como Sub-Neptunos, lo que significa que son más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno.
Características de TOI-1470
TOI-1470 tiene un período de rotación estimado en alrededor de 29 días. La estrella no es muy brillante y parece típica en comparación con otras estrellas enanas M. Sus colores y brillo coinciden con lo que se espera para su tipo y no muestra evidencia significativa de ser una estrella joven.
Actividad Estelar
Estrellas como TOI-1470 muestran niveles variables de actividad, lo que puede influir en las mediciones tomadas durante las observaciones. Esta actividad puede introducir ruido, por lo que es esencial que los científicos analicen los datos cuidadosamente para distinguir entre las señales de la estrella y las de los planetas en órbita.
Para estudiar la actividad de TOI-1470, los astrónomos utilizaron datos fotométricos y espectroscópicos para entender cómo características como las manchas estelares impactan la luz emitida por la estrella. También se rastrearon los cambios estacionales en el brillo estelar, ayudando a estimar la rotación y actividad de la estrella.
Características Planetarias
Ambos planetas descubiertos en el sistema TOI-1470 caen dentro de una tendencia más amplia observada en exoplanetas. La investigación ha destacado un vacío en los tamaños de los planetas, a menudo referido como el "valle del radio." Este vacío se observa entre planetas rocosos más pequeños y gigantes gaseosos más grandes. TOI-1470 b y c están en el lado más pequeño de este valle, lo que sugiere composiciones únicas.
Las densidades de los planetas se calcularon, lo que sugiere que TOI-1470 b podría tener una mezcla de roca y gas, mientras que TOI-1470 c probablemente sea más rico en sustancias volátiles como el agua.
Implicaciones para la Habitabilidad
Los dos planetas orbitan dentro de una zona que teóricamente es adecuada para albergar vida, conocida como la Zona Habitable. Entender dónde se ubican estos planetas en relación con la zona habitable puede proporcionar información esencial sobre la posibilidad de existencia allí. TOI-1470 b y c están situados cerca del borde interior de esta zona, lo que indica que pueden experimentar temperaturas más altas y posiblemente influir en sus atmósferas y potencial de habitabilidad.
Estudios Futuros
Este descubrimiento añade dos planetas más a la lista en expansión de exoplanetas conocidos. La investigación en curso probablemente se centrará en caracterizar más a fondo estos planetas, particularmente sus composiciones atmosféricas y cualquier cambio que pueda ocurrir con el tiempo a medida que recolectemos más datos.
Los científicos están particularmente interesados en cómo TOI-1470 b y c se comparan con otros exoplanetas en cuanto a su formación, composiciones y potencial para albergar vida. Los hallazgos del sistema TOI-1470 podrían ayudar a informar estudios a mayor escala, contribuyendo a una comprensión más profunda de los sistemas planetarios alrededor de las enanas M.
Conclusión
La identificación de TOI-1470 b y TOI-1470 c destaca desarrollos emocionantes en la investigación de exoplanetas. Con estos hallazgos, los astrónomos pueden comprender mejor las complejidades de los sistemas planetarios y su formación, especialmente alrededor de estrellas enanas M. Los dos planetas sub-Neptunos ofrecen una nueva perspectiva sobre la diversidad de planetas que existen más allá de nuestro sistema solar, contribuyendo en última instancia a nuestra búsqueda por entender el universo y nuestro lugar en él.
Título: Two sub-Neptunes around the M dwarf TOI-1470
Resumen: Aims. A transiting planet candidate with a sub-Neptune radius orbiting the nearby ($d$ = 51.9$\pm$0.07 pc) M1.5 V star TOI-1470 with a period of $\sim$2.5 d was announced by the NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), which observed the field of TOI-1470 in four different sectors. We aim to validate its planetary nature using precise radial velocities (RVs) taken with the CARMENES spectrograph. Methods. We obtained 44 RV measurements with CARMENES spanning eight months between 3 June 2020 and 17 January 2021. For a better characterization of the parent star activity, we also collected contemporaneous optical photometric observations at the Joan Or\'o and Sierra Nevada Observatories, and we retrieved archival photometry from the literature. We used ground-based photometric observations from MuSCAT and also from MuSCAT2 and MuSCAT3 to confirm the planetary transit signals. We performed a combined photometric and spectroscopic analysis by including Gaussian processes and Keplerian orbits to simultaneously account for the stellar activity and planetary signals. Results. We estimate that TOI-1470 has a rotation period of 29$\pm$3 d based on photometric and spectroscopic data. The combined analysis confirms the discovery of the announced transiting planet, TOI-1470 b, with an orbital period of 2.527093$\pm$0.000003 d, a mass of $7.32^{+1.21}_{-1.24}$ M$_{\oplus}$, and a radius of $2.18^{+0.04}_{-0.04}$ R$_{\oplus}$. We also discover a second transiting planet that was not announced previously by TESS, TOI-1470 c, with an orbital period of 18.08816$\pm$0.00006 d, a mass of $7.24^{+2.87}_{-2.77}$ M$_{\oplus}$, and a radius of $2.47^{+0.02}_{-0.02}$ R$_{\oplus}$. The two planets are placed on the same side of the radius valley of M dwarfs and lie between TOI-1470 and the inner border of its habitable zone.
Autores: E. González-Álvarez, M. R. Zapatero Osorio, J. A. Caballero, V. J. S. Béjar, C. Cifuentes, A. Fukui, E. Herrero, K. Kawauchi, J. H. Livingston, M. J. López-González, G. Morello, F. Murgas, N. Narita, E. Pallé, V. M. Passegger, E. Rodríguez, C. Rodríguez-López, J. Sanz-Forcada, A. Schweitzer, H. M. Tabernero, A. Quirrenbach, P. J. Amado, D. Charbonneau, D. R. Ciardi, S. Cikota, K. A. Collins, D. M. Conti, M. Fausnaugh, A. P. Hatzes, C. Hedges, Th. Henning, J. M. Jenkins, D. W. Latham, B. Massey, D. Moldovan, D. Montes, A. Panahi, A. Reiners, I. Ribas, G. R. Ricker, S. Seager, A. Shporer, G. Srdoc, P. Tenenbaum, R. Vanderspek, J. N. Winn, I. Fukuda, M. Ikoma, K. Isogai, Y. Kawai, M. Mori, M. Tamura, N. Watanabe
Última actualización: 2023-06-14 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2306.08516
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.08516
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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