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NASAのTESSが若い星の川で新しい世界を発見

2021-02-13 21:18:27 | 系外惑星系
Pisces-Eridanusストリーム(うお座エリダヌス座恒星流)は太陽から260~737光年離れた散開星団の成れの果て。元はプレアデス星団の様に集まっていたのが1億2千万年かけて地球から見て120度に広がる恒星流になりました。以下、自動翻訳。

NASAのTESSが若い星の川で新しい世界を発見
NASAのトランジット系外惑星探査衛星(TESS)からの観測を使用して、天文学者の国際チームは、TOI451と呼ばれる太陽のはるかに若いバージョンを周回する地球よりも大きな高温世界のトリオを発見しました。システムは最近発見されたPisces-Eridanusストリームにあります、空の3分の1に広がる太陽系の3%未満の年齢の星のコレクション。

TOI451システムのイラスト
この図は、エリダヌス座の400光年離れた場所にある三重惑星系であるTOI451の主な特徴を示しています。
クレジット:NASAのゴダードスペースフライトセンター
NASAのScientificVisualizationStudioから高解像度画像をダウンロードする
惑星は2018年10月から12月の間に撮影されたTESS画像で発見されました。TOI451とその惑星の追跡調査には、NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡を使用して2019年と2020年に行われた観測と、多くの地上ベースの観測が含まれていました。施設。NASAの地球近傍天体広域赤外線サーベイエクスプローラー(NEOWISE)衛星からのアーカイブ赤外線データ(以前のモニカであるWISEの下で2009年から2011年の間に収集された)は、システムがほこりや岩の破片の冷たいディスクを保持していることを示唆しています。他の観測によると、TOI 451には、惑星をはるかに超えて互いに旋回している2つの離れた恒星の仲間がいる可能性があります。
「このシステムは、天文学者の多くのボックスをチェックします」と、研究を主導したニューハンプシャー州ハノーバーのダートマス大学の物理学と天文学の助教授であるエリザベスニュートンは言いました。「それはたった1億2000万年前で、たった400光年しか離れていないので、この若い惑星系の詳細な観測が可能です。また、地球の2倍から4倍の大きさの惑星が3つあるため、惑星の大気がどのように進化するかについての理論をテストするための特に有望なターゲットになります。」
調査結果を報告する論文が1月14日にTheAstronomical Journalに掲載され、オンラインで入手できます。
私たちの天の川銀河の重力が星団や矮小銀河を引き裂くと、恒星の流れが形成されます。個々の星はクラスターの元の軌道に沿って移動し、徐々に分散する細長いグループを形成します。
2019年、ウィーン大学のSte​​fan Meingastが率いるチームは、欧州宇宙機関のガイア計画のデータを使用して、星が最も集中している星座にちなんで名付けられたPisces-Eridanusストリームを発見しました。14の星座にまたがるこの小川は、約1,300光年の長さです。ただし、ストリームに対して最初に決定された年齢は、現在私たちが考えているよりもはるかに古いものでした。
2019年後半、ニューヨーク市のコロンビア大学のJason Curtisが率いる研究者は、数十人のストリームメンバーのTESSデータを分析しました。若い星は、古い星よりも速く回転します。また、黒点のような暗くて涼しい領域である、顕著な星黒点を持つ傾向があります。これらのスポットが回転してビューの内外に移動すると、TESSが測定できる星の明るさにわずかな変動が生じる可能性があります。
TESSの測定により、恒星黒点と小川の星の間の急速な回転の圧倒的な証拠が明らかになりました。この結果に基づいて、カーティスと彼の同僚は、小川がたった1億2000万年前であることに気づきました。これは、有名なプレアデス星団と同様で、以前の推定値の8分の1です。うお座-エリダヌスの流れの質量、若さ、そして近接性は、星と惑星の形成と進化を研究するための刺激的な基本的な実験室になっています。
「TESSのほぼ全天の報道のおかげで、このストリームのメンバーを周回する惑星の検索をサポートできる測定値は、ストリームが特定されたときにすでに利用可能でした」と、論文と副科学の共著者であるジェシークリスチャンセンは述べています。カリフォルニア工科大学が管理するカリフォルニア工科大学の太陽系を超えた世界を研究するための施設であるNASAExoplanetArchiveのリーダー。「TESSデータにより、今後数年間、太陽系外惑星とそのシステムについて私たちが知っていることの限界を押し上げることができます。」

天文学者にCD- 381467としてよく知られている若い星TOI451は、約400光年離れたエリダヌス座にあります。太陽の95%の質量を持っていますが、12%小さく、わずかに冷たく、35%少ないエネルギーを放出します。TOI 451は5。1日ごとに回転します。これは、太陽の5倍以上の速さです。
TESSは、私たちの視点から、惑星がその星の前を通過するときに発生するわずかな定期的な減光であるトランジットを探すことによって、新しい世界を見つけます。3つの惑星すべてからのトランジットは、TESSデータで明らかです。ニュートンのチームは、TESSの調査結果をサポートし、考えられる代替の説明を除外するのに役立つ測定値をスピッツァーから取得しました。追加の追跡観測は、カリフォルニア州ゴレタに本部を置く世界的な望遠鏡ネットワークであるラスクンブレス天文台とオーストラリアのパース太陽系外惑星調査望遠鏡からのものでした。
TOI 451の最も遠い惑星でさえ、水星が太陽に近づくよりも3倍近く軌道を回っています。そのため、私たちが知っているように、これらの世界はすべて非常に暑く、人を寄せ付けません。温度の推定値は、最も内側の惑星の華氏約2,200度(摂氏1,200度)から最も外側の惑星の約840 F(450℃)までの範囲です。
TOI 451 bは、1。9日ごとに軌道を回っており、地球のサイズの約1.9倍であり、推定質量は地球の2〜12倍の範囲です。次の惑星であるTOI451 cは、9。2日ごとに軌道を完成し、地球の約3倍の大きさで、地球の質量の3〜16倍の質量を保持しています。最も遠くて最大の世界であるTOI451 dは、16日ごとに星を一周し、惑星の4倍の大きさで、地球の質量は4〜19個です。
天文学者は、これらと同じ大きさの惑星が、近くの星からの激しい熱にもかかわらず、大気の多くを保持することを期待しています。惑星系がTOI451の年齢に達するまでに大気がどのように進化するかについてのさまざまな理論は、さまざまな特性を予測しています。これらの惑星の大気を通過する星の光を観察することは、開発のこの段階を研究する機会を提供し、現在のモデルを制約するのに役立つ可能性があります。


Pisces-Eridanusストリームの星を示すコンスタレーションプロット
うお座-エリダヌスの流れは1,300光年に及び、14の星座と空の3分の1に広がっています。黄色の点は、TOI 451を丸で囲んだ、既知または疑わしいメンバーの場所を示しています。TESSの観測によると、この小川は約1億2000万年前のもので、おうし座の有名なプレアデス星団に匹敵します(左上)。
クレジット:NASAのゴダードスペースフライトセンター
メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターの天体物理学者であるエリサキンタナは、次のように述べています。「TOI451の惑星は、ハッブルと今後のジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡を使ったそのような研究の優れたターゲットを提供します。」
WISEからの観察は、システムが12および24マイクロメートルの波長で人間の目には見えない赤外線で異常に明るいことを示しています。これは、岩石の小惑星のような物体が衝突して塵に砕ける塵円盤の存在を示唆しています。ニュートンと彼女のチームは円盤の範囲を決定することはできませんが、木星が私たちの太陽から離れているのと同じくらい星から遠く離れた中心にある岩と塵の拡散リングとしてそれを想像しています。
研究者たちはまた、TESS画像でTOI451から約2ピクセル離れたところに現れるかすかな隣接星を調査しました。ニュートンのチームは、ガイアのデータに基づいて、この星がTOI 451から遠く離れた場所にあり、その光がそこに到達するまでに27日かかる重力に拘束された仲間であると判断しました。実際、研究者たちは、コンパニオンはおそらく2つのM型矮星のバイナリシステムであり、それぞれが太陽の質量の約45%を持ち、そのエネルギーの2%しか放出していないと考えています。
TESSは、マサチューセッツ州ケンブリッジのMITが主導および運営し、NASAのゴダードスペースフライトセンターが管理するNASA天体物理学エクスプローラーミッションです。追加のパートナーには、バージニア州フォールズチャーチを拠点とするノースロップグラマンが含まれます。カリフォルニアのシリコンバレーにあるNASAのエイムズ研究センター。天体物理学センター| マサチューセッツ州ケンブリッジのハーバード&スミソニアン。MITのリンカーン研究所; ボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所。世界中の12以上の大学、研究機関、天文台がこのミッションに参加しています。
南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所は、ワシントンにあるNASAの科学ミッション局のNEOWISEを管理しています。コロラド州ボールダーのBallAerospace&TechnologiesCorp。が宇宙船を製造しました。科学データ処理は、パサデナのカリフォルニア工科大学のIPACで行われます。CaltechはNASAのJPLを管理しています。

最終更新日:2021年2月13日
タグ: 太陽系外惑星ゴダード宇宙飛行センターNEOWISEスピッツァー宇宙望遠鏡TESS(トランジット系外惑星探査衛星) 宇宙


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