Bild Jämförelse av exoplaneterna i TOI-791-systemet med planeter i vårt solsystem. Bildkredit: NASA/Daniel Rutter. Bildkredit: NASA/Daniel Rutter.
Gasplaneterna TOI-791 b och TOI-791 c identifierades som eventuella planeter 2019 respektive 2023 av volontärer som deltog i Planet Hunters TESS medborgarforskningsprojekt. I detta projekt söks i data från NASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) efter möjliga exoplaneter. Forskarna mätte sedan planeternas densitet genom att kombinera observationer av deras storlek och massa med teleskop runt om i världen.
När en planet passerar framför sin sol dämpas stjärnans ljus något. Storleken av ljusets minskning avslöjar planetens storlek. I detta solsystem (TOI-791 ) upptäckte forskarna också subtila variationer i tidpunkten för passagerna orsakade av att de två planeterna genom gravitation dras mot varandra när de kretsar runt sin sol. Genom att analysera dessa tidsförskjutningar kunde teamet uppskatta planeternas massor och beräkna deras som det visade sig låga densitet.
Upptäckten byggde på åtta års observationer, inklusive ASSTEPS (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets)-teleskopet vid Concordia Station i Antarktis. Detta teleskop är gemensamt drivet av forskare från Université Côte d'Azur/Observatoire de la Côte d'Azur och internationella samarbetspartners. Den antarktiska vintern gav en unik fördel genom att månader av oavbrutet mörker gjorde det möjligt för astronomer att fånga planeternas exceptionellt långa passager vilka var och en varande mer än 11 timmar i en enda obruten observation. Detta är de längsta kontinuerliga planettransiterna som någonsin observerats i sin helhet från markteleskop.
Astronomer debatterar fortfarande hur superpuffplaneter bildas. En ledande teori är att de har enorma väte- och heliumrika atmosfärer som utgör en betydande del av deras totala massa. Dessa gigantiska gasformiga inkapslingar kan ha insamlats när planeterna bildades långt från sin sol i kalla delar av protoplanetarskivan (En protoplanet är skiva är en roterande cirkumstellär skiva med tät gas som omger en mycket ung stjärna.) där gas kunde kylas och snabbt samlas runt en fast kärna.
Forskarna avser att genomföra uppföljande undersökningar för att förstå mer om hur dessa planeter bildades och för att utesluta några av de ledande superpuff-förklaringarna. Professor Tristan Guillot (Université Côte d'Azur), huvudansvarig forskare för ASTEP och medförfattare till studien, beskriver 'Dessa multiplanetära system som komplexa med gravitationsinteraktioner mellan planeterna som utvecklats under långa perioder, tiotals år eller mer.
Denna upptäckt understryker vikten av fortsatt internationellt samarbete inom astronomi. Att samla observationer från Antarktis, rymdteleskop och observatorier över flera kontinenter var avgörande för att avslöja den sanna naturen hos dessa extraordinära planeter.'
Studien ‘ASTEP confirmation of a pair of long-period Jupiter-sized planets with extremely low densities transiting TOI-79’ har publicerats i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Finns att läsa här.
