Mit Daten aus der Gaia -Mission der Europäischen Weltraumagentur haben Wissenschaftler einen riesigen Exoplanet und einen braunen Zwerg gefunden. Dies ist das erste Mal, dass ein Planet durch Gaias Fähigkeit entdeckt wurde, den Gravitationsschlepper oder „Wackeln“ zu spüren, den der Planet einen Stern induziert. Sowohl der Planet als auch der braune Zwerg umkreisen Low-Mass-Stars, ein Szenario, das als äußerst selten angesehen wird.
Gaia enthüllt zwei neue mysteriöse Himmelsobjekte
Neue Forschungsarbeiten, die heute veröffentlicht wurden, verwendet Daten, die von der Gaia -Raumfahrzeug von ESA gesammelt wurden, um die Existenz von zwei mysteriösen Himmelsobjekten zu bestätigen. Gaia-4b ist ein Exoplanet von „Superjupiter“ und Gaia-5b ein brauner Zwerg. Diese massiven Objekte umkreisen unerwartet mit niedrigem Massenstern.
Gaia-4b ist ein Planet, der den bisher unauffälligen Star Gaia-4 um 244 Lichtjahre entfernt umkreist. Gaia-5b umkreist den Gaia-5-Stern, etwa 134 Lichtjahre von der Erde entfernt. Diese beiden neu entdeckten Objekte befinden sich in der Nähe, in unserer eigenen galaktischen Nachbarschaft. Ihre Existenz fordert die aktuellen Theorien der Planetenbildung in Frage, und die laufende Mission von Gaia wird wertvolle Daten liefern, die uns helfen, diese faszinierenden Objekte zu verstehen.
„Gaia-4b ist ungefähr zwölfmal massiver als Jupiter. Mit einer Orbitalperiode von 570 Tagen ist es ein relativ kalter Gasriesenplanet“ Neue Studie.
„Mit einer Masse von rund 21 Jupitern ist Gaia-5b ein brauner Zwerg, massiver als ein Planet, aber zu hell, um die nukleare Fusion zu erhalten, um ein Stern zu sein“, fügt Guðmundur hinzu.
Von Wackeln bis zu neuen Welten
Seit seiner Einführung im Jahr 2013 hat das Gaia-Raumschiff von ESA die größte und präzisste dreidimensionale Karte unserer Galaxie aufgebaut. Es drehte sich langsam und suchte den Himmel mit zwei optischen Teleskopen ab und steckte wiederholt die Positionen von zwei Milliarden Objekten mit beispielloser Genauigkeit, bis zu seinem Ende der wissenschaftlichen Beobachtungen am 15. Januar 2025. Da Gaia die Bewegung der Sterne genau verfolgt – eine als Astrometrie bekannte Technik, die als Astrometrie bekannt ist – Es wird erwartet, dass Tausende neuer Objekte in seinen Daten entdeckt werden.
Ein Planet in der Umlaufbahn um einen Stern schafft ein winziges Gravitationsschlepper, das den Stern „wackelt“ und in einer korkenzieherartigen Bewegung über den Himmel wackelt.
Die am einfachsten zu entdeckenden Objekte, die die Astrometrie verwenden, sind massiv und in entfernten Umlaufbahnen um ihren übergeordneten Stern. Zuvor wurde bestätigt, dass einige massive braune Zwerge von anderen Teleskopen existierten, die ihr schwaches Leuchten neben hellen Sternen beobachteten, für die Gaia ein solches Wackel entdeckt hatte.
Dies steht im Gegensatz zur Transitmethode, die Planeten erfasst, wenn sie vor ihrem Stern bestehen, und es ist höchstwahrscheinlich, dass Planeten in einer engen Umlaufbahn finden. Und obwohl das Erkennen eines Wackelns vorschlägt, dass ein Stern einen Planeten haben könnte, gibt es andere potenzielle Ursachen (wie binäre Sternsysteme), sodass astrometrische Entdeckungen mit anderen Methoden bestätigt werden müssen.
„Gaia hat diese Sterne wiederholt gescannt und im Laufe der Zeit ein zunehmend detaillierteres Bild aufgebaut“, sagt Guðmundur. „Im Jahr 2022 enthielt Gaia Data Release 3 eine Liste von Sternen, die sich zu bewegen scheinen, als würde sie von einem Exoplanet gezogen. Verwenden von bodengestützten spektroskopischen Daten und die Radialgeschwindigkeitstechnik, um diese Sterne zu untersuchen, bestätigten wir unseren ersten Planeten und unseren ersten Brown Zwerg.“
Durch die Kombination von astrometrischen und radialen Geschwindigkeitsdaten können Astronomen alle Orbitaldetails und die Masse des umlaufenden Objekts finden und eine einzigartige Gelegenheit bieten, dreidimensionale Visualisierungen zu erstellen.
„Ungefähr 75% der Sterne auf der Milchstraße sind mit niedrigem Masse mit Massen zwischen etwa 10% und 60-65% der Sonne. Weil sie so zahlreich sind, sind sie auch unsere nächsten Nachbarstars „Erklärt Guðmundur. „Massive Planeten rund um die Massensterne sind relativ selten bekannt, aber wenn sie auftreten, verursachen sie ein größeres Wackeln und daher eine stärkere astrometrische Signatur, die leichter zu erkennen ist.“
Schatztruppe für Planetenjäger
Während ein früheres Exoplanet von den Gaia- und Hipparcos-Missionen im Tandem gefunden wurde, wurde das Vorhandensein von Gaia-4b allein durch Gaia-Daten enthüllt.
Wenn die nächste Stapel von Gaia -Daten im Jahr 2026 veröffentlicht wird, enthält sie 5,5 Jahre Missionsdaten, die Hunderte – wenn nicht Tausende – von Planeten und braunen Zwergen rund um nahe gelegene Sterne aufdecken könnten. Dies gibt uns neue Einblicke in die Bildung dieser verschiedenen Objekte, und Gaia ebnet den Weg für eine neue Ära astrometrischer Entdeckung, was zu einem tieferen Verständnis der verschiedenen planetarischen Systeme führt, die unsere Galaxie bevölkern.
ESA Research Fellow Matthew Standing ist ein Exoplanet -Experte. „Diese Entdeckung ist ein aufregender Tipp-of-the-Iceberg für die exoplaneten Entdeckungen, die wir in Zukunft von Gaia erwarten können“, erklärt er. „Die Entdeckung von Gaia-4b ist ein wichtiger Durchbruch bei der Verwendung der Gaia-Astrometrie zur Exoplanet-Erkennung und ergänzt die anderen Exoplanet-Erkennungsmethoden, die von ESAs Cheops und der bevorstehenden Platon-Mission verwendet werden.“
„Gaia hat zuvor die verräterischen Anzeichen bekannter Exoplaneten gesehen, aber diesmal hat Gaia eine völlig neue extrasolare Welt enthüllt“, sagt Johannes Sahlmann, Projektwissenschaftler von Gaia bei ESA. „Die Entdeckung von Gaia-4b zeigt, wie die detaillierten Messungen von Gaia Exoplanet-Entdeckungstechniken erstellt und neue Möglichkeiten für die Exoplanet-Forschung bieten. Die bevorstehende Vierten-Gaia-Datenveröffentlichung wird für Planetenjäger ein Schatztruppe sein.“
