Ett internationellt team av forskare under ledning av Charles Cadieux, en Ph.D. student vid University of Montreal och medlem av Institutet för forskning om exoplaneter (iREx), har upptäckt en exoplanet som heter TOI-1452 b, som tros vara en havsplanet. Exoplaneten är något större i storlek och massa än jorden.
Beläget i Draco-stjärnbilden, cirka 100 ljusår från jorden, är den exoplanet kretsar runt sin stjärna som kallas TOI-1452. Avståndet mellan stjärnan och planeten är sådant att dess temperatur varken skulle vara för varm eller för kall för att flytande vatten skulle finnas på dess yta. Enligt astronomer är TOI-1452 b en planet helt täckt av ett tjockt lager av vatten, som de av Jupiters och Saturnus månar.
René Doyon, Université de Montréal professor och direktör för iREx och Observatoire du Mont-Mégantic (OMM) sa, "Jag är oerhört stolt över den här upptäckten eftersom den visar den höga kalibern hos våra forskare och instrumentering. Tack vare OMM, ett speciellt instrument designat i våra labb kallat SPIRou, och en innovativ analysmetod utvecklad av vårt forskarteam, kunde vi upptäcka denna unika exoplanet."
Värdstjärnan TOI-1452 är mycket mindre än vår sol och är en av två stjärnor av samma storlek i en binärt system. De två stjärnorna kretsar runt varandra och är åtskilda av ett så litet avstånd — 97 astronomiska enheter.
NASA:s TESS upptäckte exoplaneten. Baserat på TESS-signalen, som visade en liten minskning av ljusstyrkan var 11:e dag, förutspådde astronomer en planet med en diameter som var cirka 70 % större än jordens.
För uppföljande observationer använde astronomer PESTO, en kamera installerad på OMM:s teleskop.
Cadieux sa, "OMM spelade en avgörande roll för att bekräfta karaktären av denna signal och uppskatta planetens radie. Detta var ingen rutinkontroll. Vi var tvungna att se till att signalen som detekterades av TESS orsakades av en exoplanet som cirkulerade TOI-1452, den största av de två stjärnorna i det binära systemet."
"PESTOs upplösning är tillräckligt hög för att skilja de två objekten åt, och bilderna visade att exoplaneten kretsar runt TOI-1452, vilket bekräftades genom efterföljande observationer av ett japanskt team."
Astronomer använde senare SPIRou, ett instrument installerat på Kanada-Frankrike-Hawaii-teleskopet i Hawai'i, för att bestämma planetens massa. Efter mer än 50 timmars observation uppskattades det att planeten har nästan fem gånger jordens massa.
Exoplaneten TOI-1452 b tros vara en stenig värld som jorden, men dess radie, massa och densitet tyder på att den skiljer sig från vår.
Forskarna Étienne Artigau och Neil Cook, också med iREx vid Université de Montréal, spelade en avgörande roll i att analysera data. De utvecklade en kraftfull analysmetod som kan upptäcka planeten i data som samlats in med SPIRou.
Artigau sade, "LBL-metoden [för rad för rad] ] tillåter oss att rensa data som erhållits med SPIRou från många parasitsignaler och att avslöja den svaga signaturen hos planeter som den som upptäckts av vårt team."
Cadieux sa, "TOI-1452 b är en av de bästa kandidaterna för en havsplanet vi har hittat. Dess radie och massa tyder på en mycket lägre densitet än förväntat för en planet som består av metall och sten, som jorden."
University of Torontos Mykhaylo Plotnykov och Diana Valencia är specialister på exoplanetinteriörmodellering. Deras analys av TOI-1452 b visar att vatten kan utgöra så mycket som 30 % av dess massa.
Tidskriftsreferens:
- Charles Cadieux, René Doyon et al. TOI-1452 b: SPIRou och TESS avslöjar en superjord i en tempererad omloppsbana som passerar en M4-dvärg. Den astronomiska tidskriften 164 96. DOI: 10.3847/1538-3881/ac7cea
