TESS로 발견된 새로운 목성 크기 외계행성

NASA의 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)를 사용하여 Pennsylvania State University(PSU)와 다른 곳의 천문학자들은 새로운 목성 크기의 외계 행성을 발견했습니다. TOI-3757 b로 명명된 새로 발견된 외계행성은 목성보다 약간 크지만 태양계에서 가장 큰 행성보다 3배 이상 덜 무겁다. 이 발견은 arXiv.org에 3월 15일에 발표된 논문에 보고되었습니다.

 

TESS는 통과하는 외계행성을 찾기 위해 태양 근처에서 가장 밝은 별 약 20만 개에 대한 조사를 수행하고 있습니다. 그것은 5,400개 이상의 외행성 후보(TESS Objects of Interest, 또는 TOI)를 확인했으며 그 중 199개가 지금까지 확인되었습니다.

 

PSU의 Shubham Kanodia가 이끄는 천문학자 그룹은 최근 TESS가 모니터링하는 또 다른 TOI를 확인했습니다. 그들은 TOI-3757로 알려진 M 왜성의 광도 곡선에서 통과 신호가 확인되었다고 보고했습니다. 이 신호의 행성 특성은 후속 관찰을 통해 확인되었습니다.

 

"우리는 TESS의 공간 기반 광도 측정, HPF [Habitable-zone Planet Finder] 및 NEID[NN-explore 도플러 분광법을 사용한 외계행성 조사], RBO[레드 뷰트 천문대]의 지상 기반 측광 관측, NESSI[NN-Explore Exoplanet Stellar Speckle Imager]의 반점 이미징"이라고 연구원들은 논문에 썼습니다.

 

TOI-3757 b의 반지름은 목성 반경 약 1.09이고 질량은 목성 질량 약 0.268입니다. 이것은 밀도가 0.27g/cm 3 에 불과 하여 지금까지 알려진 M 왜성을 도는 가장 밀도가 낮은 행성이 되었습니다. 외계 행성 은 호스트로부터 약 0.038AU의 거리에서 3.44일마다 호스트를 공전합니다. 이 외계 세계의 평형 온도는 759K로 추정됩니다.

 

지구에서 약 578 광년 떨어진 곳에 위치한 모성 TOI-3757은 분광형 M0V의 M형 왜성으로, 태양보다 약 37% 더 작고 덜 무겁습니다. 이 별은 태양 금속성을 가지고 있으며 71억 년 전으로 추정되며 유효 온도 는 3,913K 수준입니다. TOI-3757은 가스 거인을 수용하는 모든 M 왜성 중 항성 금속성이 가장 낮습니다.

 

TOI-3757 b의 낮은 밀도를 설명하기 위해 논문의 저자는 가장 그럴듯한 두 가지 가설을 제시합니다. 그들은 M 왜성의 낮은 금속성이 원시행성 원반 이 소멸되기 전에 가스 폭주 강착이 지연된 원인이 되거나 조석 가열로 인해 행성이 팽창하는 진화 메커니즘의 결과일 수 있다고 가정합니다. 

 

연구자들은 두 번째 시나리오가 메탄과 암모니아의 수준을 측정함으로써 검증될 수 있다고 덧붙였다. 이러한 연구는 잠재적인 조수 가열에 대한 통찰력을 제공할 수 있는 TOI-3757의 내부 온도를 제한하는 데 도움이 될 것입니다.