M型矮星TOI-1470の周りに新しい惑星が発見されたよ。
天文学者たちが星TOI-1470の周りを回る2つの新しい惑星を見つけて、系外惑星についての知識が広がったよ。
― 1 分で読む
TOI-1470は、私たちから約51.9光年離れたところにある星だよ。この星はM型矮星と呼ばれるタイプに属していて、太陽よりも小さくて涼しいんだ。最近、天文学者たちはこの星の周りを回っている2つの惑星を発見したよ。最初の惑星はTOI-1470 bって名前で、公転周期は約2.5日。もう1つの惑星、TOI-1470 cは約18.1日の周期で回っているんだ。この研究はM型矮星の周りの惑星系についての理解を深めるのに役立つんだ。
惑星の発見
最初にTOI-1470 bが見つかったのは、TESSっていうトランジット系外惑星調査衛星だよ。この衛星は星の明るさの変化を観察していて、惑星が星の前を通るときに明るさが下がるらしい。そのデータを元にさらに詳しく調べて確認したんだ。
発見をサポートするために、科学者たちは放射速度(RV)測定法を使ったよ。これは、惑星が星の周りを回っているときに星の光のスペクトルの変化を観察することなんだ。CARMENESという分光器が高精度でその変化を捉えたんだ。
観測と分析
星の活動と惑星の動きを監視するために、8ヶ月間で合計44回のRV測定が行われたよ。星の光のスペクトルを分析するだけでなく、地上の望遠鏡を使って追加の光度データも集めて、惑星のトランジットの包括的な分析を行ったんだ。
結果として、TOI-1470 bの半径は地球の約2.18倍、TOI-1470 cは地球の約2.44倍だってわかったよ。この2つの惑星はサブネプチューンに分類されていて、地球より大きいけどネプチューンより小さいってことになるんだ。
TOI-1470の特性
TOI-1470の自転周期は約29日だって推定されてるんだ。星自体は特に明るくないし、他のM型矮星と比べて典型的な感じだよ。その色や明るさはそのタイプに期待されるものと一致していて、若い星である明確な証拠は見られないんだ。
星の活動
TOI-1470みたいな星は活動のレベルが変わることがあって、それが観測時の測定に影響を与えることがあるんだ。この活動はノイズを生むから、科学者たちはデータを慎重に分析して、星からの信号と惑星の信号を区別することが必要なんだ。
TOI-1470の活動を研究するために、天文学者たちは光度データと分光データの両方を使って、星のスポットみたいな特徴が星の光にどんな影響を与えるかを理解しようとしたんだ。星の明るさの季節による変化も追跡して、星の回転や活動の推定を助けてるよ。
惑星の特性
TOI-1470系の2つの惑星は、系外惑星の観測で見られる広い傾向の中に位置してるよ。研究から、惑星のサイズに関する「半径の谷」と呼ばれるギャップが浮き彫りになってるんだ。このギャップは小さな岩石惑星と大きなガス巨星の間に見られるんだ。TOI-1470 bとcはその谷の小さい方に位置していて、ユニークな組成を示唆してるよ。
惑星の密度が計算されて、TOI-1470 bは岩とガスの混合物かもしれないし、TOI-1470 cは水のような揮発性物質が多い可能性があるんだ。
生命の可能性への影響
この2つの惑星は、理論的に生命が存在する可能性がある「ハビタブルゾーン」内を公転してるんだ。この惑星がハビタブルゾーンに対してどこにあるかを理解することは、そこでの生命の存在の可能性についての重要な洞察を提供してくれるよ。TOI-1470 bとcはこのゾーンの内側のエッジの近くに位置していて、高い温度にさらされるかもしれないし、これが彼らの大気や潜在的な生息可能性に影響を与えるかもしれないんだ。
今後の研究
この発見は、既知の系外惑星のリストにまた2つの惑星を追加したことになるよ。今後の研究は、特にこれらの惑星の大気組成や、データを集めながら変化する可能性についてさらに特性を明らかにすることに焦点を当てるだろうね。
科学者たちは、TOI-1470 bとcが他の系外惑星と比べて、形成や組成、そして生命を持つ可能性についてどうなるかに特に興味を持ってるんだ。このTOI-1470系からの発見は、M型矮星の周りの惑星系についての大きなスケールでの研究に役立つかもしれないよ。
結論
TOI-1470 bとTOI-1470 cの発見は、系外惑星研究のワクワクする進展を示してるんだ。この発見があれば、天文学者たちは惑星系の複雑さやその形成をよりよく理解できるようになるし、特にM型矮星の周りのね。2つのサブネプチューンの惑星は、私たちの太陽系を超えて存在する惑星の多様性について新しい視点を提供してくれて、最終的には宇宙や私たちの位置を理解するための探求に貢献するんだ。
タイトル: Two sub-Neptunes around the M dwarf TOI-1470
概要: 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.
著者: 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
最終更新: 2023-06-14 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2306.08516
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2306.08516
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。