Sondaggio degli Esopianeti intorno a Stelle Subgiganti
Nuove scoperte sui pianeti che orbitano attorno a stelle subgiganti migliorano la nostra comprensione dei sistemi planetari.
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Indice
- Cosa Sono le Stelle Subgiganti?
- L'importanza di Studiare gli Esopianeti
- Il Bisogno di Osservazioni
- Nuove Scoperte
- Caratteristiche dei Nuovi Pianeti
- Analizzare i Dati
- La Demografia dei Sistemi Planetari Subgiganti
- Intuizioni dalle Osservazioni dei Pianeti
- Composizione e Caratteristiche dei Pianeti
- Continuazione delle Osservazioni
- I Vantaggi delle Misurazioni di Precisione
- Prospettive Future
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
Questo articolo presenta un'indagine sui pianeti che orbitano attorno a Stelle subgiganti, che sono stelle in una fase di transizione tra le stelle della sequenza principale e le stelle giganti. Abbiamo esaminato da vicino questi sistemi di stelle subgiganti utilizzando dati della Missione TESS e osservazioni dell'Osservatorio Keck.
Cosa Sono le Stelle Subgiganti?
Le stelle subgiganti sono stelle che sono leggermente più evolute delle stelle della sequenza principale. Hanno esaurito l'idrogeno nei loro nuclei e stanno iniziando a bruciare l'elio. Queste stelle sono tipicamente più grandi e più calde delle stelle della sequenza principale, ma non sono ancora grandi e fredde come le giganti. Questo le rende obiettivi interessanti per lo studio dei pianeti perché le loro proprietà possono cambiare rapidamente.
Esopianeti
L'importanza di Studiare gliGli esopianeti sono pianeti che esistono al di fuori del nostro sistema solare. Comprendere questi pianeti aiuta gli scienziati a imparare come si formano e evolvono i Sistemi Planetari. Inoltre, studiare come si comportano i pianeti attorno a diversi tipi di stelle consente ai ricercatori di comprendere le condizioni in cui i pianeti possono sopravvivere e prosperare.
Il Bisogno di Osservazioni
Le precedenti indagini sui pianeti attorno a stelle subgiganti erano limitate. Utilizzando le osservazioni della missione TESS e le misurazioni dettagliate dell'Osservatorio Keck, abbiamo cercato di colmare le lacune nella conoscenza riguardante i pianeti attorno a queste stelle uniche. Il nostro studio si è concentrato sulla conferma di nuovi pianeti e sull'aggiornamento delle informazioni su quelli già identificati.
Nuove Scoperte
In totale, la nostra indagine ha portato alla conferma di 12 nuovi pianeti, e abbiamo anche raccolto più dati su 9 altri pianeti già noti attorno a stelle subgiganti. Questa ricerca ha effettivamente aumentato il numero di pianeti caratterizzati in questa categoria.
Caratteristiche dei Nuovi Pianeti
Gli Esopianeti Nelloornati di Nuovo
- TOI-329 b: Questo pianeta è più grande della Terra e orbita attorno alla sua stella in un tempo relativamente breve.
- HD 39688 b (TOI-480): Un altro nuovo pianeta che è anch'esso più grande della Terra.
- TOI-603 b: Confermato attraverso misurazioni aggiuntive.
- TOI-1199 b: Le osservazioni hanno mostrato che orbita attorno alla sua stella in uno schema specifico.
- TOI-1294 b: Confermato anche attraverso le nostre misurazioni.
- TOI-1439 b: Un'altra aggiunta alla nostra lista di esopianeti conosciuti.
- TOI-1605 b: Risultato diverso nelle sue proprietà rispetto ad altri pianeti.
- TOI-1828 b: Una nuova conferma con caratteristiche uniche.
- HD 148193 b (TOI-1836): Un grande pianeta attorno a una stella unica.
- TOI-1885 b: Identificato attraverso la nostra ricerca.
- HD 83342 b (TOI-1898): Un'altra nuova scoperta.
- TOI-2019 b: Confermato con misurazioni migliorate.
In aggiunta, abbiamo scoperto un pianeta esterno non transitorio, TOI-1294 c, e notato che alcune stelle mostrano tendenze a lungo termine nella loro velocità, il che potrebbe indicare compagni nascosti.
Analizzare i Dati
Con misurazioni precise, siamo stati in grado di misurare le dimensioni e le masse di questi pianeti appena scoperti e caratterizzarli più accuratamente. L'incertezza in queste misurazioni è stata significativamente ridotta, permettendoci di comprendere meglio le loro proprietà.
La Demografia dei Sistemi Planetari Subgiganti
La nostra analisi ha mostrato che molte stelle subgiganti hanno compagni esterni simili a quelli delle stelle della sequenza principale, con circa il 198% delle subgiganti che ospitano questi tipi di pianeti. Questo suggerisce che l'architettura dei sistemi planetari e il modo in cui evolvono rimangono coerenti, anche mentre le stelle cambiano.
Intuizioni dalle Osservazioni dei Pianeti
Osservare pianeti attorno a stelle evolute offre intuizioni sul loro comportamento e evoluzione. Ad esempio, abbiamo notato una carenza di pianeti giganti con brevi periodi orbitali attorno a queste stelle. Questa osservazione è in linea con le teorie che suggeriscono che tali pianeti possano spiraleggiare verso l'interno ed essere assorbiti mentre le loro stelle ospiti transitano in giganti.
Composizione e Caratteristiche dei Pianeti
Le densità dei pianeti appena confermati contribuiscono a comprendere di cosa sono fatti. Questi dati aiutano a dedurre le loro proprietà atmosferiche e la composizione complessiva.
Continuazione delle Osservazioni
Il monitoraggio continuo e la ricerca su questi esopianeti e le loro stelle ospiti sono necessari per ottenere una comprensione più profonda delle loro caratteristiche e per confermare la presenza di eventuali compagni aggiuntivi.
I Vantaggi delle Misurazioni di Precisione
Utilizzando tecniche avanzate, siamo stati in grado di analizzare i pianeti nella nostra indagine con maggiore accuratezza. Questa precisione è cruciale per determinare la natura di questi pianeti e come si inseriscono nel quadro più ampio della scienza planetaria.
Prospettive Future
Le intuizioni ottenute dalla nostra ricerca su stelle subgiganti e i loro pianeti aprono nuove strade per l'esplorazione. Studi futuri possono aiutare a chiarire le dinamiche di questi sistemi e come si confrontano con stelle più giovani. Nuove tecnologie e metodologie miglioreranno probabilmente la qualità dei dati raccolti nei successivi sforzi di ricerca.
Conclusione
La nostra indagine ha contribuito in modo significativo alla comprensione degli esopianeti attorno a stelle subgiganti, fornendo dati critici che avanzano il campo dell'astronomia. Con la ricerca continua, speriamo di scoprire ulteriori dettagli su questi affascinanti sistemi planetari e le stelle che li ospitano. Comprendere le loro formazioni e evoluzioni potrebbe fare luce sulle dinamiche complesse del nostro universo.
Titolo: The TESS-Keck Survey XXI: 13 New Planets and Homogeneous Properties for 21 Subgiant Systems
Estratto: 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.
Autori: 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
Ultimo aggiornamento: 2024-02-12 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2402.07893
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.07893
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.
Link di riferimento
- 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