Astronomen hebben voor het eerst een exoplaneet ontdekt met een oude ster in een baan. De laatste exoplaneet die door de Kepler-ruimtetelescoop wordt gevonden, is voorbestemd om steeds dichter in de buurt van zijn uitdijende ster te draaien, totdat deze wordt vernield en vernietigd.
Door ons onze eerste blik te geven op a zonnestelsel Zo laat in zijn levenscyclus biedt de ontdekking nieuwe inzichten in het geleidelijke proces van planetair orbitaal verval. Er wordt voorspeld dat veel werelden, inclusief de aarde, de komende vijf miljard jaar sterfgevallen zullen meemaken. Kepler-5b is een exoplaneet met nog minder dan 1568 miljoen jaar te gaan.
De eerste auteur Shreyas Vissapragada zei: “We hebben eerder bewijs gevonden dat exoplaneten in hun richting bewegen sterren, maar we hebben nog nooit zo'n planeet rond een planeet gezien geëvolueerde ster. '
“Voor sterren die op de zon lijken, verwijst ‘geëvolueerd’ naar sterren die al hun sterren hebben versmolten waterstof in helium en gingen naar de volgende fase van hun leven. In dit geval is de ster begonnen uit te breiden tot een subreus. De theorie voorspelt dat geëvolueerde sterren zeer effectief zijn in het ondermijnen van energie uit de banen van hun planeten, en nu kunnen we die theorieën testen met waarnemingen.’
De noodlottige exoplaneet staat bekend als Kepler-1658b. De ontdekking ervan werd mogelijk gemaakt door de Kepler-ruimtetelescoop, een baanbrekende planeetjachtmissie die in 2009 van start ging. Als eerste kandidaat voor een nieuwe exoplaneet die Kepler ooit zag, kreeg deze de naam KOI 4.01, oftewel het vierde object van interesse ontdekt door Kepler.
KOI 4.01 werd aanvankelijk afgedaan als vals positief. Voordat wetenschappers erachter kwamen dat de gegevens niet in het model pasten, dachten de wetenschappers dat ze een model aan het modelleren waren Object ter grootte van Neptunus rond een zongrote ster; er zou een decennium verstrijken toen hij seismische golven door zijn ster observeerde. Nadat wetenschappers hadden aangetoond dat de planeet en zijn ster veel groter zijn dan aanvankelijk werd gedacht, werd het item formeel toegevoegd als het 1658e object aan de catalogus van Kepler.
Kepler-1658b is een zogenaamde hete Jupiter. Die afstand voor Kepler-1658b is slechts een achtste van de afstand tussen onze Zon en Mercurius, die een van zijn dichtstbijzijnde banen heeft. Kepler-1658b draait in slechts 3.8 dagen rond zijn ster, in tegenstelling tot de 88 dagen durende baan van Mercurius.
Kepler-1658b is ongeveer 2 miljard jaar oud en bevindt zich in de laatste 1% van zijn leven. De ster heeft het stadium van zijn stellaire levenscyclus bereikt waarin hij is begonnen te groeien, zoals wordt voorspeld voor onze zon, en is in wat astronomen een subreusfase noemen. De kernstructuur van geëvolueerde sterren, in tegenstelling tot waterstofrijke sterren zoals onze zon, zou volgens theoretische voorspellingen gemakkelijker moeten resulteren in de dissipatie van getijdenenergie die wordt ontvangen uit de banen van gehoste planeten. Als gevolg hiervan zou het orbitale vervalproces versnellen, waardoor het onderzoeken van een tijdschaal die relevant is voor mensen eenvoudiger wordt.
Orbitaal verval en botsing zijn onvermijdelijk hete Jupiters en andere planeten nabij hun zon. Maar omdat het proces zo tergend geleidelijk verloopt, is het moeilijk gebleken om te monitoren hoe exoplaneten door de afvoeren van hun gaststerren cirkelen. Volgens de huidige analyse neemt de omlooptijd van Kepler-1658 b jaarlijks af met 131 milliseconden (duizendsten van een seconde).
Wetenschappers merkten op, “Het detecteren van deze achteruitgang vereiste vele jaren van zorgvuldige observatie. Het horloge begon met Kepler en werd opgepikt door de Hale Telescope van het Palomar Observatory in Zuid-Californië en ten slotte door de Transiting Exoplanet Survey Telescope, oftewel TESS, die in 2018 werd gelanceerd. Alle drie de instrumenten legden transits vast, de term voor wanneer een exoplaneet de grens overschrijdt. gezicht van zijn ster en veroorzaakt een zeer lichte dimmen van de helderheid van de ster. In de afgelopen dertien jaar is het interval tussen de transits van Kepler-13 b lichtjes maar gestaag afgenomen.”
“Hetzelfde fenomeen dat verantwoordelijk is voor de dagelijkse opkomst en ondergang van de oceanen op aarde: getijden.”
“Het trekken vervormt de vorm van elk lichaam en er komt energie vrij als de planeet en de ster op deze veranderingen reageren. Afhankelijk van de afstanden ertussen, hun afmetingen en hun rotatiesnelheid kunnen deze getijdeninteracties ertoe leiden dat lichamen elkaar wegduwen (het geval voor de aarde en de langzaam naar buiten spiraalvormige maan) of naar binnen, zoals bij Kepler-1658b, richting zijn centrale punt. ster."
“Veel onderzoekers begrijpen deze dynamiek nog steeds niet, vooral niet in ster-planeetscenario’s, dus de astrofysici willen graag meer leren van het Kepler-1658-systeem.”
Ashley Chontos, de Henry Norris Russell Postdoctoral Fellow in Astrofysica aan Princeton zei, “Hoewel het systeem van deze exoplaneet fysiek heel anders is dan ons zonnestelsel – ons thuis – kan het ons nog steeds veel vertellen over de efficiëntie van deze getijdendissipatieprocessen en hoe lang deze planeten kunnen overleven.”
Journal Reference:
- Shreyas Vissapragada et al. De mogelijke getijdenondergang van Keplers eerste planetenstelsel. De astrofysische journaalbrieven DOI: 10.3847/2041-8213/aca47e
