Novas Descobertas sobre Júpiteres Quentes e Estrelas Binárias
Estudo revela órbita única de um Júpiter quente em um sistema estelar binário.
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Índice
- O que é um Sistema Estelar Binário?
- Descoberta do Júpiter Quente
- Observações e Coleta de Dados
- Medindo Propriedades da Estrela e do Planeta
- A Órbita do Júpiter Quente
- Efeito Rossiter-McLaughlin
- Influência das Estrelas Binárias na Formação de Planetas
- Desvio da Órbita
- Analisando a Rotação Estelar e o Desvio
- Implicações das Descobertas
- Direções Futuras de Pesquisa
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
A astronomia deu um grande passo na busca por exoplanetas, que são planetas fora do nosso sistema solar. Recentemente, pesquisadores descobriram um tipo de exoplaneta chamado "Júpiter quente." Esse tipo de planeta é parecido em tamanho com Júpiter, mas orbita bem perto da sua estrela, fazendo com que ele fique bem mais quente. O foco desse estudo é um Júpiter quente que está em uma órbita única ao redor de um Sistema Estelar Binário.
O que é um Sistema Estelar Binário?
Um sistema estelar binário é formado por duas estrelas que orbitam em torno de um centro de massa comum. Esses sistemas podem nos ensinar muito sobre como as estrelas se formam e evoluem. As estrelas podem estar bem próximas ou mais distantes uma da outra. No nosso caso, as estrelas estão relativamente distantes, cerca de 3000 unidades astronômicas. Uma unidade astronômica é a distância média da Terra até o Sol.
Descoberta do Júpiter Quente
O Júpiter quente nesse estudo tem um período orbital curto de cerca de 3,28 dias, o que significa que ele completa uma volta ao redor da sua estrela bem rápido. A estrela em que ele orbita é uma estrela tipo G0, parecida com o nosso Sol, mas um pouco mais quente e brilhante. Os pesquisadores usaram diferentes telescópios e instrumentos para coletar dados sobre esse planeta e sua estrela hospedeira.
Observações e Coleta de Dados
Os dados foram coletados usando espectrógrafos de alta resolução, que são instrumentos que conseguem dividir a luz em seus componentes para analisar as propriedades da estrela. As observações foram feitas em vários observatórios, incluindo um no Chile e outros ao redor do mundo. Ao olhar para a luz da estrela hospedeira antes, durante e depois do trânsito do planeta (quando o planeta passa na frente da estrela), os pesquisadores conseguem reunir informações sobre tanto o planeta quanto a estrela.
Medindo Propriedades da Estrela e do Planeta
Os pesquisadores mediram a massa do Júpiter quente e seu tamanho. Essa informação é crucial porque ajuda a determinar a densidade e a composição do planeta. Além disso, eles analisaram as propriedades da estrela hospedeira, incluindo sua temperatura, idade e brilho.
A Órbita do Júpiter Quente
O Júpiter quente tem uma órbita polar. Isso significa que ele viaja ao redor da sua estrela de uma forma que é perpendicular ao equador da estrela. Esse tipo de órbita é diferente do que normalmente vemos em exoplanetas, que geralmente têm órbitas mais inclinadas ou alinhadas com suas estrelas.
Efeito Rossiter-McLaughlin
Para entender melhor a órbita do planeta, os pesquisadores analisaram o efeito Rossiter-McLaughlin, que acontece quando um planeta transita pela sua estrela. Durante esse evento, a luz da estrela é bloqueada, afetando a velocidade observada da estrela. Ao estudar esse efeito, os pesquisadores conseguiram medir o momento angular, ou rotação, do sistema. Os resultados mostraram um desvio significativo entre a órbita do planeta e a rotação da estrela. Esse desvio indica que algumas forças ou eventos no passado influenciaram a órbita do planeta.
Influência das Estrelas Binárias na Formação de Planetas
A presença de uma segunda estrela em um sistema binário pode influenciar a formação e o comportamento dos planetas. Estrelas binárias próximas costumam dificultar a formação de planetas, enquanto companheiros mais distantes podem afetar a órbita de um planeta. Neste estudo, a boa separação entre as duas estrelas do sistema binário torna menos provável que elas tenham influenciado a trajetória do Júpiter quente.
Desvio da Órbita
O desvio da órbita do Júpiter quente levanta questões sobre como ele chegou a uma posição tão incomum. Os pesquisadores consideraram várias possibilidades:
Desvios Primordiais: Isso se refere a desvios que ocorrem durante a formação do planeta, possivelmente devido a interações caóticas com material no início do sistema solar.
Interações Pós-Formação: Depois que um planeta é formado, interações com outros planetas ou estrelas podem levar a mudanças na sua órbita.
Influência de Companheiros Distantes: A força gravitacional da estrela companheira binária poderia ter mudado a órbita do Júpiter quente se a estrela companheira estivesse mais perto no passado.
Rotação Estelar e o Desvio
Analisando aOs pesquisadores também estudaram a rotação da estrela hospedeira. O período de rotação foi encontrado em cerca de 6,4 dias, o que é notavelmente semelhante ao período orbital do Júpiter quente. Tais semelhanças podem levar a dinâmicas complexas entre a estrela e o planeta. A análise mostrou que o eixo de rotação da estrela hospedeira é provavelmente quase perpendicular à órbita do planeta.
Implicações das Descobertas
Os resultados desse estudo têm implicações mais amplas para entender como os sistemas planetários evoluem. As características únicas desse Júpiter quente, incluindo sua órbita polar e a influência de uma estrela binária, contribuem para o crescente conhecimento sobre a diversidade de exoplanetas.
Direções Futuras de Pesquisa
Mais estudos são necessários para explorar a dinâmica dos Júpiter Quentes em sistemas estelares binários. Ao continuar observando esses planetas únicos e suas estrelas hospedeiras, os cientistas podem aprofundar sua compreensão das condições que levam a diferentes configurações orbitais.
Conclusão
Essa pesquisa destaca a natureza fascinante dos exoplanetas, especialmente os Júpiter quentes, e suas interações com estrelas binárias. As descobertas não só oferecem insights sobre o sistema específico estudado, mas também contribuem para a narrativa maior de como os sistemas solares se formam e evoluem. Compreender essas dinâmicas enriquece nosso conhecimento sobre o universo e os inúmeros mundos além do nosso.
Título: TOI-858 B b: A hot Jupiter on a polar orbit in a loose binary
Resumo: We report the discovery of a hot Jupiter on a 3.28-day orbit around a 1.08 M$_{Sun}$ G0 star that is the secondary component in a loose binary system. Based on follow-up radial velocity observations of TOI-858 B with CORALIE on the Swiss 1.2 m telescope and CHIRON on the 1.5 m telescope at the Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO), we measured the planet mass to be $1.10\pm 0.08$ M$_{J}$ . Two transits were further observed with CORALIE to determine the alignment of TOI-858 B b with respect to its host star. Analysis of the Rossiter-McLaughlin signal from the planet shows that the sky-projected obliquity is $\lambda = 99.3\pm 3.8$. Numerical simulations show that the neighbour star TOI-858 A is too distant to have trapped the planet in a Kozai-Lidov resonance, suggesting a different dynamical evolution or a primordial origin to explain this misalignment. The 1.15 Msun primary F9 star of the system (TYC 8501-01597-1, at $\rho$ ~11") was also observed with CORALIE in order to provide upper limits for the presence of a planetary companion orbiting that star.
Autores: J. Hagelberg, L. D. Nielsen, O. Attia, V. Bourrier, L. Pearce, J. Venturini, J. N. Winn, F. Bouchy, L. G. Bouma, C. Briceño, K. A. Collins, A. B. Davis, J. D. Eastman, P. Evans, N. Grieves, N. M. Guerrero, C. Hellier, M. I. Jones, D. W. Latham, N. Law, A. W. Mann, M. Marmier, G. Ottoni, D. J. Radford, N. Restori, A. Rudat, L. Dos Santos, S. Seager, K. Stassun, C. Stockdale, S. Udry, Songhu Wang, C. Ziegler
Última atualização: 2023-09-20 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2309.11390
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.11390
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://orcid.org/#1
- https://tess.mit.edu/followup
- https://arxiv.org/pdf/2107.05759.pdf
- https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aaaf71/pdf
- https://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=TYC+8501-01597-1&NbIdent=1&Radius=2&Radius.unit=arcmin&submit=submit+id
- https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dr2-known-issues
- https://www.cosmos.esa.int/gaia
- https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dpac/consortium