TOI-561 es una estrella antigua, pobre en metales, similar al Sol , conocida por tener múltiples exoplanetas pequeños orbitándola. [ 4 ] [ 3 ] [ 5 ] [ 6 ] Es una enana naranja , estimada en 10.5 mil millones de años, y aproximadamente el 79% de la masa y el 85% del radio del Sol . [ 7 ] [ 6 ] Está ubicada en la constelación de Sextans , cerca del límite con Leo .
En enero de 2021, un equipo liderado por Lauren Weiss de la Universidad de Hawái en Manoa anunció que, utilizando datos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito de la NASA , habían encontrado una Supertierra en una órbita muy cercana, así como dos Subneptunos exteriores. [ 8 ] [ 9 ] [ 7 ] [ 4 ] El planeta más interno, TOI-561 b , orbita en menos de un día terrestre. [ 3 ] [ 4 ] Otro equipo liderado por Gaia Lacedelli de la Universidad de Padua anunció de forma independiente el descubrimiento en un artículo publicado en diciembre de 2020. [ 3 ] Sin embargo, los dos artículos discrepan sobre la estructura del sistema. Si bien los dos planetas más internos fueron confirmados a partir de datos por ambos artículos, Weiss propone solo un tercer planeta en una órbita de 16,3 días, mientras que Lacedelli argumenta que el sistema contiene en cambio dos planetas más, en órbitas más amplias de 25,6 y 77 días. [ 3 ]
Descubrimiento y nomenclatura
TOI-561 también se designa como 2MASS J09524454+0612589 en el catálogo 2MASS y TIC 377064495 en el catálogo de entrada de TESS . Cuando se identificaron sus planetas por primera vez, se le cambió el nombre a TOI-561, donde TOI significa "Objeto de interés de TESS". [ 10 ]
El sistema planetario fue confirmado y caracterizado de forma independiente por Lacedelli et al. (2020) y Weiss et al. (2021). Lacedelli et al. encontraron evidencia de cuatro exoplanetas: la supertierra de período ultracorto (USP) TOI-561 b, y tres subneptunos designados TOI-561 c, d y e. Los dos planetas TOI-561 d y TOI-561 e figuraban originalmente como un solo planeta con un período de 16 días en ExoFOP, pero Lacedelli no pudo detectar un planeta en esa órbita utilizando datos de velocidad radial de HARPS, y en su lugar lo interpretó como dos tránsitos separados provenientes de planetas que se correlacionan con períodos de 25,6 y 77,2 días encontrados por HARPS. [ 3 ]
En enero de 2021, se publicó el estudio de Lauren Weiss y su equipo sobre TOI-561. A diferencia de Lacedelli, mantuvieron la señal de 16 días y la designaron como TOI-561 d; [ 4 ] en el Archivo de Exoplanetas de la NASA se la conoce como TOI-561 f para evitar confusiones con la TOI-561 d del artículo de Lacedelli. [ 10 ]
Características
TOI-561 es una estrella amarilla o naranja con un tamaño aproximado del 80% del Sol . Según Lacedelli, tiene un radio del 85% y una masa del 79% del Sol, con una temperatura de 5455 Kelvin . [ 3 ] Weiss encontró que la estrella tiene un radio del 83,2% y una masa del 80,5% del Sol, con una temperatura de 5326 K y una luminosidad de poco más de la mitad de la del Sol. [ 4 ] Ambos equipos encontraron que TOI-561 tiene una abundancia extremadamente baja de metales, o cualquier elemento más pesado que el hidrógeno o el helio , y es muy antigua; Weiss calcula una edad de aproximadamente 10 mil millones de años. También es parte del disco grueso galáctico y es la primera de esas estrellas en tener exoplanetas en tránsito confirmados. [ 4 ]
Sistema planetario
Según el estudio, TOI-561 tiene 3 (Weiss) o 4 (Lacedelli) planetas. La discrepancia proviene de diferentes interpretaciones de los dos eventos de tránsito asociados con TOI-561 d en Weiss 2020. Solo se observaron dos tránsitos por TESS , y un tercer tránsito durante un período de 16 días habría ocurrido en medio de una brecha de datos. [ 4 ] Weiss atribuye los dos tránsitos al de un solo planeta del tamaño de Sub-Neptuno . Sin embargo, en el análisis de velocidad radial de Lacedelli 2020, no se recupera la señal de 16 días, pero hay dos señales adicionales de 26 y 77 días que atribuyen a uno de los dos tránsitos cada una. [ 3 ] El estudio de seguimiento en 2022 ha confirmado la arquitectura del sistema de cuatro planetas. Se sospecha de un quinto planeta adicional en la órbita de 473 +36 − 25 días. [ 11 ] Los parámetros orbitales se refinaron con observaciones adicionales de CHEOPS y TESS en 2024, lo que confirmó aún más cuatro planetas en tránsito y un quinto candidato que no está en tránsito. [ 12 ]
TOI-561 b
TOI-561 b es una supertierra de período ultracorto con un radio de aproximadamente 1,4 Tierras. Tiene un período orbital extremadamente corto de menos de 11 horas, menos de la mitad de un día terrestre, lo que resulta en una temperatura de equilibrio de 2480 ± 200 K (2207 ± 200 °C; 4004 ± 360 °F) . [ 4 ] Se cree que el planeta es demasiado pequeño e irradiado para retener su envoltura primordial de hidrógeno y helio . Sin embargo, la composición del planeta varía mucho entre los dos estudios. Weiss 2020 encontró una masa de alrededor de 3,2 Tierras y una densidad de 5,5 gramos por centímetro cúbico, aproximadamente la misma que la Tierra e implicando una composición rocosa pero pobre en hierro . [ 4 ] Por otro lado, Lacedelli 2020 encontró una masa de solo 1,59 Tierras y una densidad de 3,0 gramos por centímetro cúbico, anormalmente baja para un planeta de su tamaño y que sugiere una composición hecha de 50% o más de agua . Incluso su estimación de masa más alta de 1,83 Tierras sigue siendo consistente con un mundo acuático . Con una insolación 5100 veces mayor que la de la Tierra, TOI-561 b debería haber perdido su capa gaseosa y tener pocos volátiles , por lo que los autores creen que si el planeta tiene una cantidad significativa de agua, se ha evaporado en una atmósfera de vapor esponjosa que hace que el planeta parezca más grande, menos denso y más rico en agua. Si es un mundo extremadamente rico en agua, TOI-561 b demostraría escenarios de formación sobre Supertierras que se forman más allá de la " Línea de Nieve " y migran hacia el interior. [ 3 ]
TOI-561 c
TOI-561 c es un mini-Neptuno que orbita cada 10,7 días con una temperatura de equilibrio de 860 ± 70 K (586,9 ± 70,0 °C; 1088,3 ± 126,0 °F) . [ 4 ] Con un radio de 2,9 Tierras y una masa de 5,4 a 7,0 Tierras, el planeta tiene una densidad similar a la de Neptuno de 1,3 a 1,6 gramos por centímetro cúbico, lo que implica que es un pequeño planeta gaseoso con una composición similar, aunque mucho más caliente y más cercano a su estrella que los gigantes de hielo de nuestro sistema .
TOI-561 d/e/f
TESS observó dos eventos de tránsito adicionales. El candidato original al planeta del pipeline SPOC incluía ambos tránsitos con un período de 16 días. [ 10 ] [ 4 ] [ 3 ] Lacedelli et al. no encontraron una señal de velocidad radial significativa en ese período, pero encontraron otras dos con períodos de 25,6 y 77,2 días, y también notaron diferencias en la forma, duración y profundidad de los dos tránsitos individuales. Concluyeron que la señal de 16 días era en realidad dos eventos de tránsito separados de planetas de tamaño similar pero diferentes, que correspondían con las señales adicionales encontradas en su análisis de velocidad radial. Designaron a estos planetas como TOI-561 d (25,6 días) y TOI-561 e (77,2 días). Según su análisis, ambos planetas son ligeramente más pequeños que TOI-561 c en 2,5 y 2,7 Tierras, pero ambos son significativamente más masivos, en 12 y 16 veces la masa de la Tierra. TOI-561 d y TOI-561 e son mucho más densos, con 4,1 y 4,6 gramos por centímetro cúbico, respectivamente. Esto es compatible con composiciones de mundos acuáticos con >50% de agua en masa, o una delgada envoltura de H/He sobre un manto de agua y un núcleo rocoso. [ 3 ] Weiss et al. interpreta los dos tránsitos como un solo planeta, y también interpreta una señal de velocidad radial extremadamente débil que corresponde a aproximadamente 3 masas terrestres; [ 4 ] sin embargo, es demasiado imprecisa para obtener una estimación precisa de la densidad, y este escenario podría ser incorrecto. Para distinguirlo del TOI-561 e reportado anteriormente, el planeta de 16 días de Weiss et al. ha sido designado TOI-561 f en el Archivo de Exoplanetas. [ 10 ]
Referencias
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- 1 2 3 4 5 6 Vallenari, A.; et al. (Colaboración Gaia) (2023). " Gaia Data Release 3. Summary of the content and survey properties" . Astronomy and Astrophysics . 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode : 2023A & A...674A...1G . doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID 244398875 . Registro Gaia DR3 para esta fuente en VizieR .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Lacedelli, G.; et al. (2021). "Una supertierra de período ultracorto de densidad inusualmente baja y tres mini-Neptunos alrededor de la vieja estrella TOI-561" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 501 (3): 4148– 4166. arXiv : 2009.02332 . Bibcode : 2021MNRAS.501.4148L . doi : 10.1093/mnras/staa3728 . S2CID 221516470 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Weiss , Lauren M.; et al. (2020). "The TESS-Keck Survey II: Masses of Three Sub-Neptunes Transiting the Galactic Thick-Disk Star TOI-561" . The Astronomical Journal . 161 (2) 56. arXiv : 2009.03071 . Bibcode : 2021AJ....161...56W . doi : 10.3847/1538-3881/abd409 . S2CID 229279232 .
- ↑ Jean Schneider. "Planeta TOI-561 b" . Enciclopedia de planetas extrasolares . Consultado el 1 de febrero de 2021 .
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TOI-561 alberga al menos tres pequeños planetas en tránsito, llamados TOI-561b, c y d, y es uno de los sistemas planetarios más antiguos y pobres en metales descubiertos hasta ahora en la Vía Láctea.
- 1 2 Michelle Starr (14 de enero de 2021). "Los astrónomos encuentran una asombrosa 'supertierra' que es casi tan antigua como el universo" . ScienceAlert . Consultado el 1 de febrero de 2021.
Alrededor de una de las estrellas más antiguas de la galaxia, una enana naranja llamada TOI-561 a solo 280 años luz de distancia, los astrónomos han encontrado tres exoplanetas en órbita, uno de los cuales es un mundo rocoso 1,5 veces más grande que la Tierra, que gira alrededor de la estrella en una órbita vertiginosa de 10,5 horas.
- ↑ Jules Bernstein (11 de enero de 2021) .Descubren una "supertierra" cerca de una de las estrellas más antiguas de nuestra galaxia: un planeta caliente orbita su estrella dos veces durante cada día terrestre . Universidad de California Riverside . Consultado el 1 de febrero de 2021.
Una "supertierra" caliente y rocosa, cerca de una de las estrellas más antiguas de la galaxia, ha sorprendido a un equipo de científicos dedicados a la búsqueda de planetas.
- ↑ Doris Lam (18 de enero de 2021). "Todo sobre el descubrimiento de TOI-561b, la 'supertierra' de 14 mil millones de años que los científicos encontraron recientemente" . Tatler . Consultado el 1 de febrero de 2021 .
- 1 2 3 4 "ExoFOP TIC 377064495" . Consultado el 3 de mayo de 2021 .
- ↑ Lacedelli, G.; et al. (2022), "Investigando la arquitectura y la estructura interna de los planetas del sistema TOI-561 con CHEOPS, HARPS-N y TESS", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 511 (3): 4551–4571 , arXiv : 2201.07727 , doi : 10.1093/mnras/stac199
- 1 2 Piotto, G.; et al. (2024). "Arquitectura del sistema planetario TOI-561" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 535 (3): 2763– 2774. arXiv : 2410.18169 . Bibcode : 2024MNRAS.535.2763P . doi : 10.1093/mnras/stae2440 .
- Estrellas de secuencia principal de tipo G
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- Sistemas planetarios con cuatro planetas confirmados