Nuovi pianeti scoperti attorno alla stella nana M TOI-1470
Gli astronomi hanno trovato due nuovi pianeti che orbitano attorno alla stella TOI-1470, ampliando le conoscenze sugli esopianeti.
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Indice
TOI-1470 è una stella che si trova a circa 51,9 anni luce da noi. Fa parte di una categoria di stelle chiamate nane M, che sono più piccole e fredde del nostro Sole. Recentemente, gli astronomi hanno scoperto due pianeti che orbitano attorno a questa stella. Il primo pianeta, chiamato TOI-1470 b, ha un periodo orbitale di circa 2,5 giorni, mentre il secondo pianeta, TOI-1470 c, orbita con un periodo di circa 18,1 giorni. Questa ricerca aiuta a migliorare la nostra comprensione dei sistemi planetari attorno alle nane M.
Scoperta dei Pianeti
Il pianeta TOI-1470 b è stato rilevato per la prima volta dal Transiting Exoplanet Survey Satellite, noto come TESS. Questo satellite osserva le stelle per eventuali cali di luminosità, che possono indicare la presenza di un pianeta che passa davanti alla stella. I dati raccolti da TESS hanno poi spinto ad ulteriori esami per confermare le scoperte.
Per supportare la scoperta, gli scienziati hanno utilizzato un metodo chiamato misurazioni della velocità radiale (RV). Questo comporta l'osservazione dei cambiamenti nello spettro luminoso della stella mentre i pianeti orbitano attorno ad essa. È stato usato lo spettrografo CARMENES per catturare questi cambiamenti con alta precisione.
Osservazioni e Analisi
Sono state effettuate un totale di 44 misurazioni RV nel corso di un periodo di otto mesi per monitorare l'attività della stella e i movimenti dei pianeti. Oltre ad analizzare lo spettro luminoso della stella, sono stati raccolti ulteriori dati fotometrici utilizzando telescopi a terra, garantendo un'analisi completa dei transiti del pianeta.
I risultati hanno mostrato che TOI-1470 b ha un raggio circa 2,18 volte quello della Terra. La nuova scoperta, TOI-1470 c, ha un raggio di circa 2,44 volte quello della Terra. Questo fa sì che entrambi i pianeti siano classificati come sub-Nettuni, il che significa che sono più grandi della Terra ma più piccoli di Nettuno.
Caratteristiche di TOI-1470
TOI-1470 ha un periodo di rotazione stimato attorno ai 29 giorni. La stella non è particolarmente brillante e appare tipica rispetto ad altre stelle nane M. I suoi colori e luminosità corrispondono a ciò che ci si aspetta per il suo tipo e non mostra evidenze significative di essere una stella giovane.
Attività Stellare
Stelle come TOI-1470 mostrano livelli variabili di attività, che possono influenzare le misurazioni durante le osservazioni. Questa attività può introdurre rumore, rendendo essenziale per gli scienziati analizzare i dati con attenzione per distinguere tra segnali dalla stella e quelli dai pianeti in orbita.
Per studiare l'attività di TOI-1470, gli astronomi hanno utilizzato dati fotometrici e spettroscopici per capire come caratteristiche come le macchie stellari influenzano la luce emessa dalla stella. Sono stati anche tracciati i cambiamenti stagionali nella luminosità stellare, aiutando a stimare la rotazione e l'attività della stella.
Caratteristiche Planetarie
Entrambi i pianeti scoperti nel sistema TOI-1470 rientrano in una tendenza più ampia osservata negli esopianeti. Le ricerche hanno evidenziato un divario nelle dimensioni dei pianeti, spesso chiamato "valle del raggio". Questo divario è osservato tra pianeti rocciosi più piccoli e giganti gassosi più grandi. TOI-1470 b e c si trovano sul lato più piccolo di questa valle, suggerendo composizioni uniche.
Le densità bulk dei pianeti sono state calcolate, suggerendo che TOI-1470 b potrebbe avere una miscela di roccia e gas, mentre TOI-1470 c è probabilmente più ricco di sostanze volatili come l'acqua.
Implicazioni per l'Abitabilità
I due pianeti orbitano in una zona che è teoricamente adatta per ospitare vita, nota come Zona Abitabile. Comprendere dove si trovano questi pianeti rispetto alla zona abitabile può fornire intuizioni essenziali sulla possibilità di vita lì. TOI-1470 b e c sono posizionati vicino al bordo interno di questa zona, indicando che potrebbero sperimentare temperature più elevate e possibilmente influenzare le loro atmosfere e la potenziale abitabilità.
Studi Futuri
Questa scoperta aggiunge due pianeti in più alla crescente lista di esopianeti conosciuti. La ricerca in corso si concentrerà probabilmente sul caratterizzare ulteriormente questi pianeti, in particolare le loro composizioni atmosferiche e eventuali cambiamenti che potrebbero verificarsi nel tempo mentre raccogliamo più dati.
Gli scienziati sono particolarmente interessati a come TOI-1470 b e c si confrontano con altri esopianeti riguardo alla loro formazione, composizioni e potenziale per ospitare vita. I risultati del sistema TOI-1470 potrebbero aiutare a informare studi su scala più ampia, contribuendo a una comprensione più profonda dei sistemi planetari attorno alle nane M.
Conclusione
L'identificazione di TOI-1470 b e TOI-1470 c evidenzia sviluppi entusiasmanti nella ricerca sugli esopianeti. Con queste scoperte, gli astronomi possono comprendere meglio le complessità dei sistemi planetari e la loro formazione, specialmente attorno alle stelle nane M. I due pianeti sub-Nettuni offrono una nuova prospettiva sulla diversità dei pianeti che esistono oltre il nostro Sistema Solare, contribuendo infine alla nostra ricerca per capire l'universo e il nostro posto al suo interno.
Titolo: Two sub-Neptunes around the M dwarf TOI-1470
Estratto: 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.
Autori: 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
Ultimo aggiornamento: 2023-06-14 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2306.08516
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.08516
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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