Ein Team von Wissenschaftlern, geleitet vom Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), hat neue Planeten entdeckt, die Sterne in der Region um rote Zwerge umkreisen, die als Neptun-Wüste bekannt ist, in der nur wenige Neptune-ähnliche Planeten gefunden wurden. Diese Entdeckung wird in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics dokumentiert.
Die Forschung, die Teil einer Masterarbeit von Alberto Peláez Torres ist, wurde von Emma Esparza Borges und Enric Pallé Bagó geleitet. Sie nutzte Daten des Instruments MuSCAT2 am Carlos Sánchez-Teleskop auf Teneriffa und der TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)-Mission, um so viele Exoplanetenkandidaten wie möglich zu bestätigen.
Die Studie hatte zum Ziel, die planetarische Natur von dreizehn TESS-Objekten von Interesse (TOIs) zu klären, die entweder Planeten oder andere Himmelskörper wie Braune Zwerge oder Binärsternsysteme sein könnten. Der Wirtstern spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Natur dieser nicht klassifizierten planetarischen Objekte.
Forscher Alberto Peláez stellte fest, dass M-Typ Sterne besonders geeignet sind, kleine Planeten zu entdecken, da ihre niedrige Temperatur und Größe den Kontrast zwischen dem Radius des Sterns und dem der Planeten verringern.
Emma Esparza betonte, dass diese Arbeit die multicolor Transitphotometrie als effektive Technik zur Bestätigung oder Ausschluss der planetarischen Natur von TESS-Kandidaten validiert.
Die innovative Methodik umfasste die Beobachtung der Helligkeit eines Sterns durch verschiedene Farbfilter, wobei bodengestützte Instrumente zusammen mit hochauflösenden Beobachtungen und TESS-Lichtkurven verwendet wurden. Das Team konnte fünf TESS-Exoplanetenkandidaten validieren: TOI-1883b, TOI-2274b, TOI-2768b, TOI-4438b und TOI-5319b.
Besonders bemerkenswert ist, dass mehrere validierte Planeten, insbesondere TOI-2768b, sich in der Neptun-Wüste befinden, die durch die Seltenheit von Planeten dieser Größe gekennzeichnet ist. Diese Region, die durch einen Mangel an Planeten mit einem Durchmesser von viermal der Erde definiert ist, wirft Fragen zu physikalischen Phänomenen auf, die solche Planeten entleeren könnten, einschließlich des atmosphärischen Masseverlusts durch hochenergetische Strahlung des Sterns.
Peláez hob die Bedeutung der Entdeckung von Planeten in der Neptun-Wüste für den Fortschritt der Exoplanetenforschung hervor, da die Untersuchung ihrer Atmosphären Einblicke in die Phänomene geben könnte, die diese Planeten betreffen.
Das MuSCAT2-Team, bestehend aus internationalen Forschern aus Spanien und Japan, überwacht weiterhin täglich Sterne, die möglicherweise Planeten beherbergen, mit dem Ziel, neue Himmelskörper zu entdecken und zu validieren. Diese laufenden Bemühungen werden die Ergebnisse der TESS-Mission ergänzen.
Im Laufe der Jahre haben planetarische Entdeckungen gezeigt, dass die Neptun-Wüste, ein 2016 eingeführtes Konzept, nicht mit der aktuellen Verteilung von Exoplaneten übereinstimmt, die typischerweise Umlaufzeiten von ein bis vier Tagen und Größen zwischen zwei und sechs Mal der Erde aufweisen.