Tim UDEM mengkonfirmasi planet kelima yang berpotensi layak huni di sekitar L 98-59, sebuah kerdil merah 35 l

Sebuah tim yang dipimpin oleh peneliti UDEM mengkonfirmasi planet kelima yang berpotensi layak huni di sekitar L 98-59, sebuah kerdil merah 35 tahun cahaya.

Sebuah tim yang dipimpin oleh Institute Trottier for Research on Exoplanets (IREX) di Université de Montréal telah mencapai studi paling tepat hingga saat ini dari sistem planet L 98-59, dan mengkonfirmasi keberadaan planet kelima di zona kebiasaan bintang, di mana kondisinya dapat memungkinkan air cair ada.

Charles Cadieux, peneliti IREX yang memimpin studi tentang sistem L 98-59. Foto milik

Kredit: Atas perkenan

L 98-59, Kurcaci merah kecil yang terletak hanya 35 tahun cahaya dari Bumi, menampung tiga exoplanet transit kecil yang ditemukan pada tahun 2019, berkat teleskop ruang angkasa Tess NASA, dan sebuah planet keempat yang diungkapkan melalui pengukuran kecepatan radial dengan spektrograf espresso Observatori Selatan Eropa. Keempat planet mengorbit bintang induknya dalam konfigurasi orbital yang kompak, jarak semua lima kali lebih dekat dari merkuri ke Matahari.

Dengan dengan hati-hati menganalisis kembali serangkaian pengamatan yang kaya dari teleskop berbasis darat dan ruang angkasa, sebuah tim yang dipimpin oleh Université de Montréal dan Trottier Institute for Research on Exoplanets (IREX) Charles Cadieux telah menentukan ukuran planet dan massa dengan presisi yang belum pernah ada sebelumnya.

“Hasil baru ini melukis gambar paling lengkap yang pernah kami miliki tentang sistem L 98-59 yang menarik,” kata Cadieux. “Ini adalah demonstrasi yang kuat dari apa yang dapat kita capai dengan menggabungkan data dari teleskop ruang angkasa dan instrumen presisi tinggi di Bumi, dan itu memberi kita target utama untuk studi atmosfer di masa depan dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb [JWST]. “

Semua planet dalam sistem memiliki massa dan ukuran yang kompatibel dengan rezim terestrial. Planet terdalam, L 98-59 B, hanya 84% dari ukuran Bumi dan sekitar setengah massanya, menjadikannya salah satu sub-bumi langka yang dikenal dengan parameter yang diukur dengan baik.

Dua planet dalam mungkin mengalami aktivitas vulkanik yang ekstrem karena pemanasan pasang surut, mirip dengan bulan vulkanik Jupiter, IO, dalam tata surya. Sementara itu, yang ketiga, kepadatan rendah yang luar biasa, mungkin merupakan “dunia air,” sebuah planet yang diperkaya dalam air tidak seperti apa pun di tata surya kita.

Pengukuran yang disempurnakan mengungkapkan orbit melingkar yang hampir sempurna untuk planet dalam, konfigurasi yang menguntungkan untuk deteksi atmosfer di masa depan.

“Dengan keragaman dunia berbatu dan berbagai komposisi planet, L 98-59 menawarkan laboratorium yang unik untuk menjawab beberapa pertanyaan yang paling mendesak di lapangan: apa yang terbuat dari super-besar dan sub-neptune? Apakah planet-planet terbentuk secara berbeda di sekitar bintang-bintang kecil? Dapatkah planet-planet berbatu di sekitar kerdil merah mempertahankan atmosphere dari waktu ke waktu?” Menambahkan René Doyon, rekan penulis penelitian, yang merupakan profesor di Udem dan direktur IREX.

Planet kelima di zona layak huni

Salah satu terobosan utama dari penelitian ini adalah konfirmasi planet kelima dalam sistem L 98-59. Planet ini, yang ditunjuk L 98-59 F, tidak mentransit bintang inangnya – yang berarti tidak lewat langsung di antara kami dan bintang – tetapi kehadirannya terungkap melalui variasi halus dalam gerakan bintang, terdeteksi menggunakan pengukuran kecepatan radial dari kecapi (pencari kecepatan radial akurasi tinggi) dan data espresso.

L 98-59 F menerima sekitar jumlah energi bintang yang sama seperti Bumi dari matahari, menempatkannya dengan kuat di dalam zona beriklim sedang, atau layak huni, suatu daerah di mana air dapat tetap dalam bentuk cair.

“Menemukan planet beriklim dalam sistem yang ringkas membuat penemuan ini sangat menarik,” kata Cadieux. “Ini menyoroti keragaman luar biasa dari sistem exoplanetary dan memperkuat kasus untuk mempelajari dunia yang berpotensi layak huni di sekitar bintang bermassa rendah.”

Membuka wawasan baru dengan pengamatan yang ada

Daripada meminta waktu teleskop baru, tim membuat penemuan ini dengan mengandalkan arsip data yang kaya dari Tess Space Telescope NASA, Spectrographs Eso's Harps dan Espresso di Chili, dan JWST.

Mereka menggunakan teknik analisis kecepatan radial line-by-line baru yang diperkenalkan oleh para peneliti IREX pada tahun 2022 untuk meningkatkan ketepatan data secara signifikan. Dengan menggabungkannya dengan indikator suhu diferensial baru juga dikembangkan oleh tim, mereka dapat secara tepat mengidentifikasi dan menghapus sinyal aktivitas bintang dari data, mengungkapkan sinyal planet dalam detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Dengan menggabungkan pengukuran yang ditingkatkan ini dengan analisis transit yang terlihat oleh JWST, tim menggandakan ketepatan estimasi massa dan jari -jari untuk planet -planet yang dikenal.

“Kami mengembangkan teknik-teknik ini untuk membuka potensi tersembunyi semacam ini dalam data arsip,” tambah Étienne Artigau, rekan penulis penelitian dan peneliti di UDEM. “Ini juga menyoroti bagaimana meningkatkan alat analisis memungkinkan kami untuk meningkatkan penemuan sebelumnya dengan data yang hanya menunggu untuk ditinjau kembali.”

Perhentian berikutnya: Webb

Hasil ini mengkonfirmasi L 98-59 sebagai salah satu sistem terdekat yang paling menarik untuk mengeksplorasi keragaman planet berbatu, dan, akhirnya, mencari tanda-tanda kehidupan.

Kedekatannya, ukuran kecil bintangnya, dan kisaran komposisi dan orbit planet menjadikannya kandidat yang ideal untuk tindak lanjut atmosfer dengan JWST, yang telah dimulai oleh tim IREX.

“Dengan hasil baru ini, L 98-59 bergabung dengan kelompok terpilih dari sistem planet kompak terdekat yang kami harap dapat kami pahami secara lebih rinci selama beberapa tahun mendatang,” kata Alexandrine L'Heureux, rekan penulis penelitian dan Ph.D. Calon di Udem. “Sangat menyenangkan melihatnya berdiri di samping sistem seperti Trappist-1 dalam pencarian kami untuk membuka kunci sifat dan pembentukan planet kecil yang mengorbit bintang kerdil merah.”

Tentang penelitian ini

Artikel “Arsitektur terperinci dari sistem L 98-59 dan konfirmasi planet kelima di zona layak huni” akan segera muncul di The Astronomical Journal. Tim, yang dipimpin oleh Charles Cadieux, termasuk Alexandrine L'Heureux, Caroline Piaulet-Ghorayeb (sekarang di University of Chicago), René Doyon, étienne Artigau, Neil J. Cook, Louis-Philippe Coulombe, Pierre-Alexis Roy, David Lafrene, Piernre, Pierre-Alexis Roy, David Lafrene, Piernre, Pierre-Alexis Roy, David Lafrene, Piernre, Pierre-Alexis, David Lafrene, David Lafrene, Piernre, Pierre-Alexis, David Lafrene, David Lafrene, Piernre, Pierre-Alexis, David Lafrene, David Lafrene, Piernre, Pierre-Alexis, David LaFrene, Pierro. dan Björn Benneke dari Trottier Institute for Research on Exoplanets (IREX) di Université de Montréal. Rekan penulis tambahan adalah Eva-Maria Ahrer (Institut Max Planck untuk Astronomi, Jerman), Drew Weisserman (Universitas McMaster, Kanada), dan Ryan Cloutier (Universitas McMaster, Kanada).