Ágyúgolyó méretű Jupitert fedeztek fel, amelynek sűrűsége meghaladja az ólmot: ScienceAlert

A csillagászok most fedeztek fel egy kozmikus ágyúgolyót.

Egy körülbelül 730 fényévnyire lévő csillag egy Jupiter méretű exobolygó körül kering, de olyan intenzitással, amely megzavarja az elmét. A csillagászok megállapították, hogy a TOI-4603b nevű világ tömege nagyjából 13-szorosa a Jupiternek.

Ez azt jelenti, hogy közel háromszorosa a Föld sűrűségének, és valamivel több mint 9-szerese a Jupiternek. Csillaga pedig igazán szereti, szűk pályája mindössze 7,25 nap.

Ez a világok egy kicsi, de fontos kategóriájába helyezi, amely megkérdőjelezi a bolygóképződés és evolúció megértését. Ezt a felfedezést az Astronomy and Astrophysics Letters publikálására elfogadják, Elérhető az arXiv nyomdai előkészítő szerveren.

Ez az egyik legnagyobb és legsűrűbben áthaladó óriásbolygó, amely a mai napig ismert. Írjon be egy csillagász csapatot Akanksha Khandelwal, az Indiai Fizikai Kutatólaboratórium vezetésével, „és hozzáadott értéket a kevesebb mint öt kis tömegű óriásbolygóhoz a nagy tömegű bolygó és a kis tömegű barna törpe átfedési régiójában, ami szintén szükséges a felelős folyamatok megértéséhez megalakulásukért.”

Elméletileg egy bolygó tömegének van határa. Ennek az az oka, hogy egy bizonyos kritikus határ felett a magra ható hőmérséklet és nyomás elegendő ahhoz, hogy meggyulladjon a magfúzió, az atomok összetörésének folyamata, és nehezebb elemek keletkezzenek.

Egy csillag esetében a minimális tömeg, amelynél ez a folyamat megindul, körülbelül 85 Jupiter. Ezen a ponton a hidrogénatomok elkezdenek olvadni héliummá.

Úgy gondolják, hogy létezik a bolygó maximális tömege 10 13 bolygóra. A köztük lévő résben lévő tárgyakat barna törpének nevezik. Ezek nem tartalmaznak elegendő tömeget a hidrogénfúzióhoz. A magjai azonban egyesülhetnek a deutériummal, a hidrogén nehéz izotópjával, amely nem igényel nagy hőt és nyomást.

A csillagok felülről lefelé alakulnak ki, amikor egy molekulafelhőben lévő sűrű csomó a gravitáció hatására összeomlik és protocsillagot alkot. A csillag ezután úgy növekszik, hogy a körülötte lévő felhőből anyagot szív fel, amely aztán koronggá alakul.

A folyamat után visszamaradt por és gáz alkotja a bolygókat, amelyek alulról felfelé indulnak, amikor az aggregátumdarabkák elkezdenek összetapadni, és végül csomókat képeznek, amelyek bolygókká nőnek.

Úgy gondolják, hogy a barna törpék csillagokhoz hasonlóan molekulafelhők tömegéből jönnek létre, amelyek a gravitáció hatására összeomlanak. Általában nagyon nagy távolságban keringenek csillagok körül, legalább öt csillagászati ​​egységben (AU) – a Föld és a Nap távolságának ötszörösére.

A csillagászok úgy vélik, hogy a csillagokhoz hasonló módon keletkeznek, egy anyagtömeget felhővé omlasztanak, és van egy csodálatos „sivatag” a közel keringő barna törpékből.

A TOI-4603b-t először a NASA Exoplanet Hunting Űrteleszkóp adataiban észlelték ő-kecske, amely az égbolt foltjait vizsgálja, és a csillagfényben halvány, szabályos süllyedéseket keres, amelyek a Naprendszer körül keringő exobolygó jelenlétét jelzik. A TESS adatai azt sugallják, hogy a világ 1042-szer akkora sugarú, mint a Jupiter, és alig több mint egy hét alatt kerüli meg a csillagát.

A csapat ezután radiális sebességméréseket keresett. Ez az a mennyiség, amennyivel egy exobolygó gravitációja elmozdította gazdacsillagát, miközben a két objektum egy közös súlypont körül kering. Ha ismeri a csillag tömegét, akkor kiszámíthatja egy exobolygó tömegét úgy, hogy kiszámítja, mennyit mozdult el a csillag.

A kutatók így származtatták a TOI-4603b tömegét, amely a Jupiter tömegének 12,89-szerese. Ezt a test sugarával kombinálva a csapat 14,1 gramm/köbcentiméter átlagos sűrűséget ért el. A Föld sűrűsége például 5,51 gramm köbcentiméterenként. A Jupiter köbcentiméterenként 1,33 gramm. Az ólom sűrűsége 11,3 gramm/köbcentiméter.

Ez egyáltalán nem furcsa egy barna törpénél, amely a körülötte lévő középen található 0,83 alkalommal A Jupiter sugara egyetlen barna törpe, sugara 0,87-szerese a Jupiternek, és tömege van körülötte 61,6 bolygó, Például. Ez a cucc sokkal intenzívebb lehet, mint a TOI-4603b.

A TOI-4603b megfelel a legtöbb kritériumnak az exobolygónak való besoroláshoz, amit Khandelwal és munkatársai neveztek el. De a barna törpe tömeghatárának küszöbén van, ami azt jelenti, hogy fontos világ lehet a barna törpék és az óriásbolygók kialakulásának, valamint a csillagaikhoz való viszonyuk fejlődésének megértésében.

Például egy exobolygó jelentősen elliptikus vagy excentrikus pályával rendelkezik, ami azt jelzi, hogy még mindig beépül. A csillagnak van egy kísérő barna törpe is, amely 1,8 AU körül kering, amely gravitációs kölcsönhatásba léphet a TOI-4603b-vel. Ezek a nyomok arra utalnak, hogy egy exobolygó közelebb vándorol a csillaghoz egy távolabbi helyről.

Hasonló objektum a HATS-70b nevű világ, amelynek tömege a Jupiter tömegének 12,9-szerese, sugara pedig 1,384-szerese, sűrűsége kisebb, mint a TOI-4603b, de hasonlóan közel van csillagához, és a migráció jeleit mutatja. .

„Ilyen rendszerek felfedezése” a kutatók számára Ír„Ez értékes betekintést fog nyújtani a megabolygók irányítási mechanizmusaiba, és jobban megérti domináns összetételüket és migrációs mechanizmusaikat.”

A keresés elfogadva Csillagászati ​​és asztrofizikai levelekcímen érhető el arXiv.