Buscar planetas que se formaron hace mucho tiempo en una galaxia no muy lejana

Título: Restricción de la ocurrencia de planetas alrededor de estrellas de halo de probable origen extragaláctico

Autores: Stephanie Yoshida, Samuel Grunblatt, Adrian Price Whelan

Fundación Primer Autor: Departamento de Astronomía, Universidad de Harvard

condición: Enviado a AAS Journals (acceso abierto)

sobre mí 5000 planetas Se han detectado estrellas orbitando en la Vía Láctea (MW), pero hasta el momento los astrónomos no han confirmado el descubrimiento de ningún planeta de otras galaxias. La mayoría de nuestros exoplanetas conocidos se encuentran a unos pocos kilómetros del Sistema Solar (menos de la distancia entre nosotros y el centro del MW), entonces, ¿cómo podemos encontrar exoplanetas a distancias extragalácticas? El artículo de hoy busca planetas que se formaron en una galaxia enana exterior y que desde entonces se han fusionado para residir en la Vía Láctea.

(No) Encontrar exoplanetas

Pocos planetas extrasolares o «exoplanetas» candidatos Se han identificado en el pasado, aunque todavía no se ha confirmado ninguno, debido a las dificultades de observación para seguir las detecciones a una distancia tan grande. De hecho, en 2010, fue Anunciado Que HIP 134044, una estrella de los restos de una pequeña galaxia absorbida por MW, fue detectada a través de Método de velocidad radial albergar un planeta. Más estudio desde entonces refutar esta afirmación, citando errores en el análisis, y ya no hay evidencia de la existencia de tal planeta. El artículo de hoy continúa con la racha de no descubrir exoplanetas, pero pide un análisis estadístico para calcular cómo los planetas comunes alrededor de las estrellas del halo podrían ser de origen extragaláctico.

En el MW aura externa Hay un grupo único de estrellas con movimientos y abundancia de elementos que son diferentes a las estrellas que se formaron aquí. Se cree que estas estrellas se formaron en una galaxia enana, conocida como Gaia Enceladoque se fusionó con MW hace 8-11 mil millones de años. Usa los autores Jaya Satélites Segunda publicación de datosMediciones de movimientos estelares para identificar estrellas que se mueven de manera inconsistente con estrellas formadas por MW. Estas estrellas Gaia-Enceladus tienden a tener una velocidad de rotación baja o negativa en el marco de la Vía Láctea, en contraste con las estrellas típicas de la Vía Láctea que orbitan en el disco. También establece límites en las magnitudes estelares, el color y el radio, combinando Gaia y macho cabrío (Satélite de estudio de exoplanetas en tránsito) para la identificación con poca luz rama gigante roja estrellas para este estudio, con el fin de hacer comparaciones directas con un Estudio previo de estrellas similares a Kepler datos.

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TESS busca exoplanetas que pasan frente a sus estrellas, Lo que hace que se vea descolorido periódicamente.. Los autores generaron curvas de luz para una muestra de 1080 estrellas a partir de las imágenes TESS y buscaron ópticamente cualquiera de estas regresiones transitorias. No se han identificado planetas candidatos, por lo que el artículo se centró en utilizar esta falta de detección para poner fin a la forma en que los planetas son comunes alrededor de las estrellas de su muestra.

límites superiores

Si bien la falta de descubrimiento puede parecer decepcionante al principio, aún puede enseñarnos algo. a través de la cuentaterminacióno qué fracción de estos objetos se puede detectar, la falta de detección puede imponer una limitación, o un límite superior, sobre qué tan comunes son los objetos.

Figura 1: Izquierda: la curva de luz observada para TIC455692967. Derecha: curva de luz TIC455692967 con una señal de cruce simulada (marcada por la flecha roja). (Figura 2 en el documento)

Los autores utilizaron el método de inyección-recuperación para calcular la integridad. Insertaron señales de tránsito simuladas en sus curvas de luz (por ejemplo, en la Figura 1), y luego usaron un mínimos cuadrados al cuadrado Investigue para tratar de identificar las señales, con cierta precisión en el período orbital y la profundidad del tránsito. Encontraron que aproximadamente el 30% de sus señales inyectadas se recuperaron, que la tasa de recuperación fue más alta para los planetas con períodos cortos y radios grandes, y que los planetas más pequeños que Júpiter eran esencialmente indetectables.

Quitar

El cálculo del límite superior final encontró que menos del 0,52% de las estrellas gigantes de aura roja de baja luminosidad deberían albergar planetas calientes (Planetas de tamaño similar a Júpiter, con períodos orbitales de 10 días o menos). Esto está de acuerdo con una estimación anterior que estimó la incidencia en alrededor del 0,5%. La tasa de ocurrencia de Júpiter calientes se correlaciona con las estrellas mineral, generalmente medido como la relación entre la abundancia de hierro e hidrógeno en una estrella. Las estrellas de halo suelen tener un contenido metálico muy bajo, lo que indica que deberían tener aproximadamente un 10 % de los Júpiter calientes que otras estrellas de la galaxia.

La tabla del período frente al radio del planeta para los límites superiores de ocurrencia del planeta.  Para el radio de Júpiter 1-2, el límite del planeta 3,5-10 días es 0,52%, el límite 10-29 días es 2,96%, el límite 29-50 días es 18,2%.  Para planetas con un radio de 0,5 a 1 Júpiter, el límite de 3,5 a 10 días es del 2,14 %, el límite de 10 a 29 días es del 27,7 % y el límite de 29 a 50 días no se especifica.  Para planetas con un radio de 0,1-0,5 Júpiter, todos los límites no están marcados.

Figura 2: Los límites superiores de la apariencia del planeta en relación con las gigantes rojas con un halo de bajo brillo de los rangos del radio del planeta y el período orbital. indefinido El límite es el resultado de la inyección cero de señales en el intervalo de radio y período dado que se recupera. (Tabla 1 en el documento)

Estos límites superiores son solo la tasa de ocurrencia máxima posible, y estos planetas pueden ser menos comunes que los porcentajes que se dan en la Figura 2. Entonces, ¿cómo encontraremos estos raros planetas de origen extragaláctico? ¡Estudia más estrellas! en los últimos días Tercer lanzamiento de datos A partir de las observaciones en curso de Gaia y TESS, los astrónomos se están moviendo en la dirección correcta.

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Editado por Sahel Hedge
Crédito de la foto de portada: ATG Medialab / ESA / Forbes

Acerca de Macy’s Houston

Soy un estudiante graduado de cuarto año en Penn State que estudia astronomía y astrofísica. Mi trabajo actual se centra en firmas técnicas, también conocidas como Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI). Generalmente estoy interesado en la investigación relacionada con exoplanetas y exoplanetas. En el pasado, realicé investigaciones sobre la fina lente planetaria y la formación de estrellas de baja masa y enanas marrones.

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