Jupiter de mărimea unei mingi de tun, descoperit cu o densitate mai mare decât plumbul: ScienceAlert

Astronomii tocmai au descoperit o ghiulea cosmică.

O stea aflată la aproximativ 730 de ani lumină depărtare orbitează în jurul unei exoplanete de mărimea lui Jupiter, dar cu o intensitate care tulbură mintea. Astronomii au stabilit că lumea, numită TOI-4603b, are o masă de aproximativ 13 cea a lui Jupiter.

Aceasta înseamnă că este de aproape 3 ori densitatea Pământului și de puțin peste 9 ori mai mare decât a lui Jupiter. Și este cu adevărat îndrăgită de steaua sa, cu o orbită îngustă de doar 7,25 zile.

Acest lucru îl plasează într-o categorie mică, dar importantă de lumi, care ne provoacă înțelegerea formării și evoluției planetare. Această descoperire este acceptată pentru publicare în Astronomy and Astrophysics Letters, Disponibil pe serverul de prepress arXiv.

Este una dintre cele mai mari și mai dense planete gigantice în tranzit cunoscute până în prezent. Introduceți o echipă de astronomi Condus de Akanksha Khandelwal de la Laboratorul de Cercetare în Fizică din India, „și adăugând valoare celor mai puțin de cinci planete gigantice de masă apropiată din regiunea de suprapunere a planetei cu masă mare și a piticii brune de masă mică, care este, de asemenea, necesară pentru a înțelege procesele responsabile. pentru formarea lor”.

Teoretic, există o limită la cât de multă masă poate avea o planetă. Acest lucru se datorează faptului că, peste o anumită limită critică, temperatura și presiunea de pe miez sunt suficiente pentru a aprinde fuziunea nucleară, procesul de zdrobire a atomilor împreună pentru a forma elemente mai grele.

Pentru o stea, masa minimă la care începe acest proces este de aproximativ 85 de Jupiteri. În acest moment, atomii de hidrogen încep să fuzioneze în heliu.

Se crede că există masa maximă a planetei 10 la 13 planete. Obiectele care se află pe distanța dintre ele sunt cunoscute sub denumirea de pitice maro. Acestea nu conțin suficientă masă pentru fuziunea hidrogenului. Cu toate acestea, nucleele sale pot fuziona cu deuteriul, un izotop greu de hidrogen care nu necesită o cantitate mare de căldură și presiune.

Stelele se formează de sus în jos, când un aglomerat dens dintr-un nor molecular se prăbușește sub gravitație pentru a forma o protostea. Steaua crește apoi prin absorbția materialului din norul din jurul ei, care apoi se formează într-un disc.

Praful și gazul rămas după acest proces formează planetele, care încep de jos în sus, pe măsură ce bucățile de agregat încep să se lipească, formând în cele din urmă aglomerări care cresc în planete.

Se crede că piticele brune se formează ca stelele, dintr-o masă de nor molecular care se prăbușește sub influența gravitației. Ele se găsesc de obicei orbitând stele la o distanță foarte mare, la cel puțin cinci unități astronomice (UA) – de cinci ori distanța dintre Pământ și Soare.

Astronomii cred că se formează într-un mod similar cu stelele, prăbușind o masă de material într-un nor și există un „deșert” minunat de pitice maro care orbitează aproape.

TOI-4603b a fost observat pentru prima dată în datele de la NASA Exoplanet Hunting Space Telescope el-capră, care studiază pete de cer în căutarea unor scufundări slabe, regulate, în lumina stelelor, care indică prezența unei exoplanete care orbitează sistemul solar. Datele TESS au sugerat o lume de 1.042 de ori mai mare decât raza lui Jupiter, care orbitează în jurul stelei sale în puțin peste o săptămână.

Echipa a continuat să caute măsurători ale vitezei radiale. Aceasta este cantitatea cu care gravitația unei exoplanete și-a mutat steaua gazdă, pe măsură ce cele două obiecte orbitează un centru de greutate comun. Dacă știți masa stelei, puteți calcula masa unei exoplanete calculând cât de mult s-a mișcat steaua.

Acesta este modul în care cercetătorii au obținut o masă pentru TOI-4603b de 12,89 ori masa lui Jupiter. Combinarea acesteia cu raza corpului a permis echipei să ajungă la o densitate medie de 14,1 grame pe centimetru cub. Densitatea Pământului, de exemplu, este de 5,51 grame pe centimetru cub. Jupiter are 1,33 grame pe centimetru cub. Plumbul are o densitate de 11,3 grame pe centimetru cub.

Acest lucru nu este deloc ciudat, pentru o pitică brună, care se găsește în mijlocul ei de 0,83 ori Raza lui Jupiter este o singură pitică maro cu o rază de 0,87 ori mai mare decât cea a lui Jupiter și are o masă în jurul ei. 61,6 planete, De exemplu. Aceste lucruri pot deveni mult mai intense decât TOI-4603b.

TOI-4603b se potrivește cu majoritatea criteriilor de clasificare ca exoplanetă, așa cum l-au numit Khandelwal și colegii ei. Dar se află la limita de masă a unei pitice brune, ceea ce înseamnă că ar putea fi o lume importantă pentru înțelegerea modului în care se formează piticele maro și planetele gigantice și cum evoluează relația lor cu stelele lor.

De exemplu, o exoplanetă are o orbită semnificativ eliptică sau excentrică, ceea ce indică faptul că încă se instalează. Steaua are și o pitică maro însoțitoare, care orbitează în jurul a 1,8 UA, care poate interacționa gravitațional cu TOI-4603b. Aceste indicii indică faptul că o exoplanetă migrează mai aproape de stea dintr-o locație mai îndepărtată.

Un obiect similar este o lume numită HATS-70b, care are o masă de 12,9 ori mai mare decât masa lui Jupiter și de 1,384 ori raza, este mai puțin dens decât TOI-4603b, dar este la fel de aproape de steaua sa și dă semne de migrare. .

„Descoperirea unor astfel de sisteme” pentru cercetători El scrie„Ne va oferi informații valoroase asupra mecanismelor de guvernare ale megaplanetelor și ne va îmbunătăți înțelegerea compoziției lor dominante și a mecanismelor de migrare”.

Căutare acceptată Scrisori de astronomie și astrofizicăși este disponibil la arXiv.