Astronomer har oppdaget en eksoplanet med en gammel stjerne i bane for første gang. Den endelige eksoplaneten som blir funnet av Kepler-romteleskopet er bestemt til å spiralere stadig nærmere dens ekspanderende stjerne til de knuser og utsletter den.
Ved å gi oss vår første titt på en solsystemet så sent i livssyklusen gir oppdagelsen ny innsikt i den gradvise prosessen med planetarisk baneforfall. Mange verdener, inkludert Jorden, er spådd å oppleve død-for-stjerne i løpet av de neste 5 milliarder årene. Kepler-1568b er en eksoplanet med mindre enn 3 millioner år igjen.
Den første forfatteren Shreyas Vissapragada sa: "Vi har tidligere oppdaget bevis for eksoplaneter som spirerer mot deres stjerner, men vi har aldri før sett en slik planet rundt en utviklet stjerne».
"For stjerner som ligner på solen, refererer "utviklet" til de som har smeltet sammen alle sine hydrogen til helium og flyttet inn i neste fase av livet. I dette tilfellet har stjernen begynt å utvide seg til en undergigant. Teorien forutsier at utviklede stjerner er veldig effektive til å tappe energi fra planetenes baner, og nå kan vi teste disse teoriene med observasjoner."
Den skjebnesvangre eksoplaneten er kjent som Kepler-1658b. Oppdagelsen ble gjort mulig av Kepler-romteleskopet, et banebrytende planetjaktoppdrag som startet i 2009. Som den første kandidaten til en ny eksoplanet som Kepler noen gang så, fikk den navnet KOI 4.01, eller det fjerde objektet til interesse oppdaget av Kepler.
KOI 4.01 ble opprinnelig avvist som en falsk positiv. Før forskerne fant ut at dataene ikke passet til modellen, trodde forskerne at de modellerte en Objekt på størrelse med Neptun rundt en stjerne på størrelse med solen; et tiår ville gå da den observerte seismiske bølger som beveget seg gjennom stjernen. Etter at forskere demonstrerte at planeten og dens stjerne er langt større enn først antatt, ble gjenstanden formelt lagt til som det 1658. objektet til Keplers katalog.
Kepler-1658b er en såkalt varm Jupiter. Den avstanden for Kepler-1658b er bare en åttendedel av avstanden mellom våre Sol og Merkur, som har en av sine nærmeste baner. Kepler-1658b går i bane rundt stjernen sin på bare 3.8 dager, i motsetning til Mercurys 88-dagers bane.
Kepler-1658b er omtrent 2 milliarder år gammel og er i de siste 1 % av livet. Stjernen har nådd det stadiet av sin stjernelivssyklus hvor den har begynt å vokse, slik solen vår er spådd å gjøre, og har gått inn i det astronomer omtaler som en subgigantfase. Kjernestrukturen til utviklede stjerner, i motsetning til hydrogenrike stjerner som vår sol, burde lettere føre til spredning av tidevannsenergi mottatt fra vertsbaserte planeters baner, ifølge teoretiske spådommer. Som et resultat ville nedbrytningsprosessen i bane akselerere, noe som gjør det enklere å undersøke en tidsskala som er relevant for mennesker.
Orbital forfall og kollisjon er uunngåelig for hete Jupiters og andre planeter i nærheten av deres sol. Men fordi prosessen er så uutholdelig gradvis, har det vist seg vanskelig å overvåke hvordan eksoplaneter sirkler ned avløpet til vertsstjernene. I følge den nåværende analysen avtar Kepler-1658 bs omløpsperiode med 131 millisekunder (tusendeler av et sekund) årlig.
Forskere bemerket, «Å oppdage denne nedgangen krevde mange år med nøye observasjon. Klokken startet med Kepler og ble plukket opp av Palomar Observatory's Hale Telescope i Sør-California og, til slutt, Transiting Exoplanet Survey Telescope, eller TESS, som ble skutt opp i 2018. Alle tre instrumentene fanget transitter, betegnelsen på når en eksoplanet krysser ansiktet til stjernen og forårsaker en veldig liten dimming av stjernens lysstyrke. I løpet av de siste 13 årene har intervallet mellom Kepler-1658 b's transitter gått litt, men jevnt ned."
"Det samme fenomenet som er ansvarlig for den daglige stigningen og fallet av jordens hav: tidevann."
«Trekkingen forvrenger hver kropps form, og energi frigjøres når planeten og stjernen reagerer på disse endringene. Avhengig av avstandene mellom dem, deres størrelser og deres rotasjonshastigheter, kan disse tidevannsinteraksjonene resultere i at kropper skyver hverandre bort - tilfellet for Jorden og den sakte utover-spiralende månen - eller innover, som med Kepler-1658b mot sin stjerne."
"Mange forskere forstår fortsatt ikke denne dynamikken, spesielt i stjerne-planet-scenarier, så astrofysikere er ivrige etter å lære mer fra Kepler-1658-systemet."
Ashley Chontos, Henry Norris Russell postdoktor i astrofysikk ved Princeton sa, "Selv om denne eksoplanetens system fysisk er veldig ulikt vårt solsystem - hjemmet vårt - kan det fortsatt fortelle oss mye om effektiviteten til disse tidevannsspredningsprosessene og hvor lenge disse planetene kan overleve."
Tidsreferanse:
- Shreyas Vissapragada et al. Den mulige tidevannsdøden til Keplers første planetsystem. The Astrophysical Journal Letters. GJØR JEG: 10.3847/2041-8213/aca47e
