Mithilfe des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA hat ein internationales Team von Astronomen zwei neue „heiße Jupiter“-Exoplaneten entdeckt. Die neu entdeckten außerirdischen Welten mit den Bezeichnungen TOI-4377 b und TOI-4551 b umkreisen beide entfernte Rote Riesensterne. Der Befund wurde am 8. November im veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
TESS wurde im April 2018 gestartet und führt eine Untersuchung von etwa 200.000 der hellsten Sterne in der Nähe der Sonne durch mit dem Ziel, nach vorbeiziehenden Exoplaneten zu suchen, die von kleinen, felsigen Welten bis hin zu gasförmigen Riesen reichen. Bisher wurden fast 7.000 mögliche Exoplaneten (TESS Objects of Interest, kurz TOI) identifiziert, von denen bisher 402 bestätigt wurden.
Eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Filipe Pereira von der Universität Porto, Portugal, hat nun zwei weitere von TESS überwachte TOIs bestätigt. Sie identifizierten ein Transitsignal in der Lichtkurve der Roten Riesensterne TOI-4377 und TOI-4551, die sich 1.486 bzw. 704 Lichtjahre entfernt befinden. Die planetarische Natur dieser Signale wurde durch anschließende Beobachtungen der Radialgeschwindigkeit mit bodengestützten Teleskopen bestätigt.
„Die Planeten wurden während einer Suche nach Transiten um helle Zweigsterne des Roten Riesen mit geringer Leuchtkraft gefunden, die von TESS in der südlichen ekliptischen Hemisphäre beobachtet wurden“, schrieben die Forscher in der Arbeit.
TOI-4377 b hat einen Radius von etwa 1,35 Jupiterradien und eine Masse von etwa 0,96 Jupitermassen, was einer Dichte von 0,88 g/cm3 entspricht. Der Planet umkreist seinen Wirt alle 4,38 Tage in einer Entfernung von 0,058 AE und bei seiner Gleichgewichtstemperatur.
Der Radius von TOI-4551 b ist etwa 6 % größer als der von Jupiter, während seine Masse auf 1,49 Jupitermassen geschätzt wird. Daher wurde die Dichte des Planeten mit 1,74 g/cm3 berechnet. Die Beobachtungen zeigen, dass TOI-4551 b eine Umlaufzeit von etwa 10 Tagen hat und 0,1 AE von seinem Mutterstern entfernt ist.
Die Sterne TOI-4377 und TOI-4551 haben Massen von 1,36 bzw. 1,31 Sonnenmassen. Sie sind beide etwa 3,5-mal größer als die Sonne und haben effektive Temperaturen von fast 5.000 K. TOI-4377 wird auf 3,88 Milliarden Jahre geschätzt, während TOI-4551 etwa 1 Milliarde Jahre älter ist.
Zusammenfassend kamen die Autoren des Papiers zu dem Schluss, dass TOI-4377 b und TOI-4551 b beide als „heiße Jupiter“ klassifiziert werden können und ein seltenes Beispiel für riesige außerirdische Welten mit kurzen Umlaufzeiten sind, die Rote Riesen umkreisen. Die sogenannten heißen Jupiter ähneln in ihren Eigenschaften dem größten Planeten des Sonnensystems und haben Umlaufzeiten von weniger als zehn Tagen. Solche Exoplaneten haben hohe Oberflächentemperaturen, da sie ihre Muttersterne sehr eng umkreisen.
„Alles in allem bereichern die beiden neu bestätigten Planeten die bestehende Population bekannter heißer Jupiter, die weiterentwickelte Wirte umkreisen. Sie sollten sich als besonders relevant für demografische Studien von kurzperiodischen Riesenplaneten um Rote Riesensterne erweisen, von denen nur eine Handvoll Planeten bekannt sind.“ „, erklärten die Forscher.
Mehr Informationen:
Filipe Pereira et al., TESS-Riesen im Transit durch Riesen V – Zwei heiße Jupiter, die rote Riesenwirte umkreisen, Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad3449. An arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2311.06678
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