TESS hjælper astronomer med at studere røde kæmpestjerner, undersøge en for tæt planet

NASA's planetjagt TESS-mission bliver ved med at give astronomer nye virkeligheder at undersøge og forklare.

Eksempel:astronomer, der bruger asteroseismologiens værktøjer - observationer og målinger af en stjernes svingninger, eller stjerneskælv, der fremstår som ændringer i lysstyrken - har lært mere om to stjerner, der er klare nok til at være synlige på en mørk himmel med det blotte øje. Disse rød-gigantiske stjerner - ældre, "pensionerede" stjerner brænder ikke længere brint i deres kerne - er kendt som HD 212771 og HD 203949.

Begge stjerner er kendt for at være vært for deres egne planeter. Og TESS-dataene indikerer, at en af ​​disse "exoplaneter" (den generelle betegnelse for planeter, der kredser om andre stjerner end vores sol) er så tæt på sin værtsstjerne, at den ikke burde have overlevet stjernens ekspansion som en rød kæmpe - hvis, det er, stjernen er gammel nok til at have udvidet sig og trukket sig tilbage.

Steve Kawaler, en anerkendt professor i fysik og astronomi i Iowa State University, og Miles Lucas, en nyuddannet Iowa State-kandidat og nuværende doktorand ved University of Hawaii i Manoa, er en del af TESS asteroseismologi studieteam.

"Vi lyttede til tonerne, stjernerne sang, " sagde Kawaler. "Vi brugte disse data til at bestemme faktiske værdier - masse, radius og evolutionært stadium - for disse stjerner. Asteroseismologi kan fortælle os alle disse ting - og mere - om stjerner, der er svære at få med andre værktøjer."

Holdet på 48 astronomer beskriver deres resultater i et papir for nylig udgivet af The Astrophysical Journal . Hovedforfatteren er Tiago L. Campante fra Portugals Universidade do Porto.

Artiklen beskriver den første brug af TESS-data til at detektere svingninger af stjerner, der allerede er kendt for at være vært for exoplaneter. Det nye værk, forfatterne skrev, er en måde at "yderligere fremvise missionens potentiale til at udføre asteroseismologi af røde gigantiske stjerner."

Kawaler sagde, at undersøgelsen viste, at stjerne HD 203949 var mindre massiv end tidligere antaget. Det betød, at dens planet bevægede sig så hurtigt, som astronomerne bestemte, det skulle være meget tættere på stjernen end forventet. Så tæt på, faktisk, den ville blive opslugt af stjernens ekspansion som en rød kæmpe.

Avisen giver to mulige forklaringer:Værtsstjernen er tidligt i sin røde kæmpeudvidelse og har endnu ikke opslugt og ødelagt planeten. Eller, computersimuleringer af stjerne-planet tidevand tyder på, at planeten kunne være blevet trukket fra en bredere bane, hvor den undgik ødelæggelse af stjernen, og derefter slog sig ned i en tættere bane, når stjernen trak sig tilbage.

Det er et interessant tilfælde af planetarisk evolution, sagde Kawaler, som er i bestyrelsen på syv medlemmer, der leder TESS Asteroseismic Science Consortium. Jørgen Christensen-Dalsgaard fra Aarhus Universitet i Danmark er konsortiets ledende efterforsker.

"Tiago (avisets hovedforfatter) har en evne til at finde disse planetsystemer, der udvider vores horisont om, hvordan naturen laver planeter og holder dem, " sagde Kawaler.

Mens astronomer fortsætter med at analysere data for spor om, hvordan planeter og stjerner udvikler sig med hinanden, Kawaler sagde, at TESS er et vigtigt værktøj.

TESS – den transiterende Exoplanet Survey Satellite, ledet af astrofysikere fra Massachusetts Institute of Technology – lanceret i april 2018. Rumfartøjet og dets fire kameraer er på en to-årig mission for at undersøge 85 procent af himlen, leder efter planeter ved at detektere små lysfald, når de passerer foran deres værtsstjerner.

Disse kameraer indsamler også stjernedata, der er nyttige til planetariske undersøgelser, også.

"Karakterisering af værtsstjerner er en kritisk komponent for at forstå deres planeter, " skrev forfatterne." ... De asteroseismologiske teknikker, der er beskrevet her, er således en vigtig komponent i den overordnede karakterisering af planetariske system."