En ny exoplanet bliver opdaget af et internationalt team ledet af en ung canadisk studerende

Wolf 503b, en eksoplanet dobbelt så stor som Jorden, er blevet opdaget af et internationalt canadisk team, Amerikanske og tyske forskere, der bruger data fra NASAs Kepler -rumteleskop. Fundet er beskrevet i en ny undersøgelse, hvis hovedforfatter er Merrin Peterson, et institut for forskning på eksoplaneter (iREx) kandidatstuderende, der startede sin kandidatgrad ved Université de Montréal (UdeM) i maj.

Wolf 503b er omkring 145 lysår fra Jorden i Jomfruens stjernebillede; den kredser om sin stjerne hver sjette dag og er derfor meget tæt på den, omkring 10 gange tættere end Merkur er på Solen.

"Opdagelsen og bekræftelsen af ​​denne nye exoplanet var meget hurtig, takket være det samarbejde, som jeg og min rådgiver, Björn Benneke, er en del af, "Sagde Peterson." I maj måned da den seneste udgivelse af Kepler K2 -data kom ind, vi kørte hurtigt et program, der tillod os at finde så mange interessante kandidat -exoplaneter som muligt. Wolf 503b var en af ​​dem. "

Det program, teamet brugte, identificerer forskellige, periodiske fald, der vises i en stjernes lyskurve, når en planet passerer foran den. For bedre at karakterisere systemet Wolf 503b er en del af, astronomerne fik først et spektrum af værtsstjernen ved NASA Infrared Telescope Facility. Dette bekræftede, at stjernen er en gammel 'orange dværg', lidt mindre lysende end Solen, men cirka dobbelt så gammel, og tillod en præcis bestemmelse af radius for både stjernen og dens ledsager.

For at bekræfte, at ledsageren virkelig var en planet og undgå at foretage en falsk positiv identifikation, teamet opnåede adaptive optiske målinger fra Palomar Observatory og undersøgte også arkivdata. Med disse, de kunne bekræfte, at der ikke var binære stjerner i baggrunden, og at stjernen ikke havde en anden, mere massiv ledsager, der kunne tolkes som en transitplanet.

Wolf 503b er interessant, for det første, på grund af dens størrelse. Takket være Kepler -teleskopet, vi ved, at de fleste af planeterne i Mælkevejen, der kredser tæt på deres stjerner, er omtrent lige så store som Wolf 503b, et sted mellem størrelsen på Jorden og Neptun (som er 4 gange større end Jorden). Da der ikke er noget lignende dem i vores solsystem, astronomer spekulerer på, om disse planeter er små og stenede 'super-jordarter' eller gasformede mini-versioner af Neptun. En nylig opdagelse viser også, at der er betydeligt færre planeter, der er mellem 1,5 og 2 gange Jordens størrelse end dem, der enten er mindre eller større end det. Denne dråbe, kaldte Fulton -hullet, kunne være det, der adskiller de to planeter fra hinanden, forskere siger i deres undersøgelse af opdagelsen, udgivet i 2017.

"Wolf 503b er en af ​​de eneste planeter med en radius nær det hul, der har en stjerne, der er lys nok til at kunne modtage mere detaljerede undersøgelser, der bedre vil begrænse dens sande natur, "forklarede Björn Benneke, en UdeM -professor og medlem af iREx og CRAQ. "Det giver en vigtig mulighed for bedre at forstå oprindelsen til dette radiusgab såvel som arten af ​​de spændende populationer af 'super-jordarter' og 'sub-Neptuner' som helhed."

Den anden grund til interesse for Wolf 503b -systemet er, at stjernen er relativt tæt på Jorden, og dermed meget lyst. En af de mulige opfølgende undersøgelser for lyse stjerner er måling af deres radialhastighed for at bestemme massen af ​​planeterne i kredsløb omkring dem. En mere massiv planet vil have en større tyngdekraftsindflydelse på sin stjerne, og variationen i stjernens synshastighed over tid vil være større. Massen, sammen med radius bestemt af Keplers observationer, giver planetens massefylde, hvilket igen fortæller os noget om dets sammensætning. For eksempel, i sin radius, hvis planeten har en sammensætning, der ligner jorden, den skulle være omkring 14 gange dens masse. Hvis, ligesom Neptun, den har en atmosfære rig på gas eller flygtige stoffer, det ville være cirka halvt så massivt.

På grund af dens lysstyrke, Wolf 503 vil også være et hovedmål for det kommende James Webb -rumteleskop. Ved hjælp af en teknik kaldet transitspektroskopi, det vil være muligt at studere det kemiske indhold af planetens atmosfære, og at detektere tilstedeværelsen af ​​molekyler som hydrogen og vand. Dette er afgørende for at kontrollere, om det ligner Jordens, Neptun eller helt anderledes end atmosfærerne på planeter i vores solsystem.

Lignende observationer kan ikke foretages på de fleste planeter fundet af Kepler, fordi deres værtsstjerner normalt er meget svagere. Som resultat, bulkdensiteterne og atmosfæriske sammensætninger på de fleste exoplaneter er stadig ukendte.

"Ved at undersøge Wolf 503b's natur, vi forstår mere om planternes struktur nær radiusgabet og mere generelt om mangfoldigheden af ​​eksoplaneter, der findes i vores galakse, "sagde Peterson." Jeg glæder mig til at lære mere om det. "