Pesquisa de Exoplanetas ao Redor de Estrelas Subgigantes
Novas descobertas sobre planetas que orbitam estrelas subgigantes melhoram nossa compreensão dos sistemas planetários.
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Índice
- O Que São Estrelas Subgigantes?
- A Importância de Estudar Exoplanetas
- A Necessidade de Observações
- Novas Descobertas
- Características dos Novos Planetas
- Analisando os Dados
- A Demografia dos Sistemas Planetários Subgigantes
- Insights das Observações dos Planetas
- Composição e Características dos Planetas
- Continuação das Observações
- Os Benefícios de Medições Precisas
- Perspectivas Futuras
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Esse artigo apresenta um levantamento sobre planetas que orbitam Estrelas Subgigantes, que são estrelas que estão em uma fase de transição entre estrelas da sequência principal e estrelas gigantes. A gente deu uma olhada bem de perto nesses sistemas de estrelas subgigantes usando dados da Missão TESS e observações do Observatório Keck.
O Que São Estrelas Subgigantes?
Estrelas subgigantes são aquelas que estão um pouco mais evoluídas do que as estrelas da sequência principal. Elas já usaram o hidrogênio em seus núcleos e estão começando a queimar hélio. Essas estrelas são geralmente maiores e mais quentes do que as estrelas da sequência principal, mas ainda não são tão grandes e frias quanto as gigantes. Isso faz delas alvos interessantes para o estudo de planetas, porque suas propriedades podem mudar rapidamente.
A Importância de Estudar Exoplanetas
Exoplanetas são planetas que existem fora do nosso sistema solar. Entender esses planetas ajuda os cientistas a aprenderem sobre como os Sistemas Planetários se formam e evoluem. Além disso, estudar como os planetas se comportam ao redor de diferentes tipos de estrelas permite que os pesquisadores entendam as condições em que os planetas podem sobreviver e prosperar.
A Necessidade de Observações
Levantamentos anteriores de planetas ao redor de estrelas subgigantes foram limitados. Usando as observações da missão TESS e as medições detalhadas do Observatório Keck, a gente queria preencher as lacunas no conhecimento sobre planetas ao redor dessas estrelas únicas. Nosso estudo focou na confirmação de novos planetas e na atualização das informações sobre aqueles que já foram identificados.
Novas Descobertas
No total, nosso levantamento levou à confirmação de 12 novos planetas, e também coletamos mais dados sobre 9 outros planetas conhecidos ao redor de estrelas subgigantes. Essa pesquisa aumentou efetivamente o número de planetas caracterizados nessa categoria.
Características dos Novos Planetas
Os Exoplanetas Recentemente Confirmados
- TOI-329 b: Esse planeta é maior que a Terra e orbita sua estrela em um tempo relativamente curto.
- HD 39688 b (TOI-480): Outro novo planeta que também é maior que a Terra.
- TOI-603 b: Confirmado através de medições adicionais.
- TOI-1199 b: As observações mostraram que ele orbita sua estrela em um padrão específico.
- TOI-1294 b: Também confirmado por nossas medições.
- TOI-1439 b: Mais uma adição à nossa lista de exoplanetas conhecidos.
- TOI-1605 b: Descoberto com propriedades diferentes de outros planetas.
- TOI-1828 b: Uma nova confirmação com características únicas.
- HD 148193 b (TOI-1836): Um grande planeta ao redor de uma estrela única.
- TOI-1885 b: Identificado através de nossa pesquisa.
- HD 83342 b (TOI-1898): Outra nova descoberta.
- TOI-2019 b: Confirmado com medições melhoradas.
Além disso, descobrimos um planeta externo não-transitante, TOI-1294 c, e notamos que algumas estrelas mostraram tendências de longo prazo em sua velocidade, possivelmente indicando companheiros ocultos.
Analisando os Dados
Com medições precisas, conseguimos medir os tamanhos e massas desses planetas recém-descobertos e caracterizá-los de forma mais precisa. A incerteza nessas medições foi significativamente reduzida, permitindo que a gente entendesse melhor suas propriedades.
A Demografia dos Sistemas Planetários Subgigantes
Nossa análise mostrou que muitas estrelas subgigantes têm companheiros externos semelhantes às estrelas da sequência principal, com cerca de 198% das subgigantes hospedando esses tipos de planetas. Isso sugere que a arquitetura dos sistemas planetários e como eles evoluem permanecem consistentes, mesmo com as mudanças nas estrelas.
Insights das Observações dos Planetas
Observar planetas ao redor de estrelas evoluídas oferece insights sobre seu comportamento e evolução. Por exemplo, notamos uma escassez de planetas gigantes com períodos orbitais curtos ao redor dessas estrelas. Essa observação está alinhada com teorias que sugerem que esses planetas podem espiralar para dentro e ser absorvidos à medida que suas estrelas anfitriãs se tornam gigantes.
Composição e Características dos Planetas
As densidades dos novos planetas confirmados ajudam a entender do que eles são feitos. Esses dados ajudam a inferir suas propriedades atmosféricas e composição geral.
Continuação das Observações
O monitoramento e a pesquisa contínua sobre esses exoplanetas e suas estrelas anfitriãs são necessários para obter uma compreensão mais profunda de suas características e confirmar a presença de quaisquer companheiros adicionais.
Os Benefícios de Medições Precisas
Usando técnicas avançadas, conseguimos analisar os planetas do nosso levantamento com mais precisão. Essa precisão é crucial para determinar a natureza desses planetas e como eles se encaixam no panorama mais amplo da ciência planetária.
Perspectivas Futuras
As percepções adquiridas com nossa pesquisa sobre estrelas subgigantes e seus planetas abrem novas avenidas para exploração. Estudos futuros podem ajudar a esclarecer a dinâmica desses sistemas e como eles se comparam a estrelas mais jovens. Novas tecnologias e metodologias provavelmente vão melhorar a qualidade dos dados coletados em esforços de pesquisa subsequentes.
Conclusão
Nosso levantamento contribuiu significativamente para a compreensão dos exoplanetas ao redor de estrelas subgigantes, fornecendo dados críticos que avançam o campo da astronomia. Com a pesquisa contínua, esperamos descobrir mais detalhes sobre esses fascinantes sistemas planetários e as estrelas que os hospedam. Entender suas formações e evoluções pode lançar luz sobre a dinâmica complexa do nosso universo.
Título: The TESS-Keck Survey XXI: 13 New Planets and Homogeneous Properties for 21 Subgiant Systems
Resumo: 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.
Autores: 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
Última atualização: 2024-02-12 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2402.07893
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.07893
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
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Ligações de referência
- 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