Een internationaal team van onderzoekers onder leiding van Charles Cadieux, een Ph.D. leerling aan de Universiteit van Montreal en lid van het Institute for Research on Exoplanets (iREx), heeft een exoplaneet ontdekt met de naam TOI-1452 b, waarvan wordt aangenomen dat het een oceaanplaneet is. De exoplaneet is iets groter in omvang en massa dan de aarde.
Gelegen in het sterrenbeeld Draco, ongeveer 100 lichtjaar van de aarde, de exoplaneet draait om zijn ster genaamd TOI-1452. De afstand tussen de ster en de planeet is zodanig dat de temperatuur niet te heet of te koud zou zijn voor vloeibaar water op het oppervlak. Volgens astronomen is TOI-1452 b een planeet die volledig bedekt is met een dikke laag water, zoals die van De manen van Jupiter en Saturnus.
René Doyon, professor aan de Universiteit van Montréal en directeur van iREx en van het Observatoire du Mont-Mégantic (OMM), zei: “Ik ben buitengewoon trots op deze ontdekking omdat het het hoge kaliber van onze onderzoekers en instrumentatie laat zien. Dankzij de OMM, een speciaal instrument ontworpen in onze laboratoria genaamd SPIRou, en een innovatieve analytische methode ontwikkeld door ons onderzoeksteam, waren we in staat om deze unieke exoplaneet te detecteren.”
De gastheerster TOI-1452 is veel kleiner dan onze zon en is een van de twee sterren van vergelijkbare grootte in een binair systeem. De twee sterren draaien om elkaar heen en zijn gescheiden door zo'n kleine afstand - 97 astronomische eenheden.
NASA's TESS heeft de exoplaneet gedetecteerd. Op basis van het TESS-signaal, dat elke 11 dagen een lichte afname in helderheid vertoonde, voorspelden astronomen een planeet met een diameter die ongeveer 70% groter was dan die van de aarde.
Voor vervolgwaarnemingen gebruikten astronomen PESTO, een camera die op de OMM-telescoop was geïnstalleerd.
Cadieux zei, “De OMM speelde een cruciale rol bij het bevestigen van de aard van dit signaal en het schatten van de straal van de planeet. Dit was geen routinecontrole. We moesten er zeker van zijn dat het door TESS gedetecteerde signaal werd veroorzaakt door een exoplaneet die rond TOI-1452 cirkelde, de grootste van de twee sterren in dat binaire systeem.”
"De resolutie van PESTO is hoog genoeg om de twee objecten te onderscheiden, en de beelden toonden aan dat de exoplaneet in een baan rond TOI-1452 draait, wat werd bevestigd door latere waarnemingen door een Japans team."
Later gebruikten astronomen ROBBEDOES, een instrument dat op de Canada-Frankrijk-Hawaii-telescoop in Hawaï was geïnstalleerd, om de massa van de planeet te bepalen. Na meer dan 50 uur observatie werd geschat dat de planeet bijna vijf keer de massa van de aarde heeft.
Aangenomen wordt dat de exoplaneet TOI-1452 b een rotsachtige wereld zoals de aarde, maar zijn straal, massa en dichtheid suggereren dat hij verschilt van de onze.
Onderzoekers Étienne Artigau en Neil Cook, ook bij iREx aan de Université de Montréal, speelden een cruciale rol bij het analyseren van de data. Ze ontwikkelden een krachtige analytische methode die in staat is om de planeet te detecteren in de gegevens die met ROBBEDOES zijn verzameld.
Artigau zei, "De LBL-methode [voor regel-voor-regel]] stelt ons in staat om de gegevens verkregen met ROBBEDOES te ontdoen van veel parasitaire signalen en om de zwakke signatuur van planeten te onthullen, zoals degene die door ons team is ontdekt."
Cadieux zei, “TOI-1452 b is een van de beste kandidaten voor een oceaanplaneet die we hebben gevonden. Zijn straal en massa suggereren een veel lagere dichtheid dan verwacht voor een planeet die bestaat uit metaal en gesteente, zoals de aarde.”
Mykhaylo Plotnykov en Diana Valencia van de Universiteit van Toronto zijn specialisten in het modelleren van het interieur van exoplaneten. Hun analyse van TOI-1452 b laat zien dat water wel 30% van zijn massa kan uitmaken.
Journal Reference:
- Charles Cadieux, René Doyon et al. TOI-1452 b: ROBBEDOES en TESS onthullen een superaarde in een gematigde baan die een M4-dwerg passeert. The Astronomical Journal 164 96. DOI: 10.3847/1538-3881/ac7cea
