Ein internationales Team von Astronomen meldet die Entdeckung von zwei neuen Exoplaneten mit Saturnmasse als Teil der CARMENES-Radialgeschwindigkeitsdurchmusterung. Die neu gefundenen außerirdischen Welten mit den Bezeichnungen TYC 2187-512-1 b und TZ Ari b umkreisen nahegelegene M-Zwergsterne. Das Ergebnis wurde in einem Papier vorgestellt, das am 30. März auf arXiv.org veröffentlicht wurde.
Dank der Radialgeschwindigkeitstechnik (RV) wurden bisher mehr als 600 Exoplaneten entdeckt und mehr als 100 von ihnen wurden um M-Zwerge herum gefunden. Das Projekt Calar Alto High-Resolution Search for M Dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Echelle Spectrographs (CARMENES) war entscheidend bei der Suche nach neuen außerirdischen Welten, die diese häufigsten Sterne in unserer Galaxie umkreisen.
Kürzlich hat eine Gruppe von Forschern unter der Leitung von Andreas Quirrenbach von der Universität Heidelberg in Deutschland die Entdeckung von zwei weiteren extrasolaren Welten im Rahmen der CARMENES-Durchmusterung bekannt gegeben. Die mit dem 3,5-m-Teleskop am Calar-Alto-Observatorium in Almería, Spanien, durchgeführten Beobachtungen haben bestätigt, dass zwei nahe gelegene M-Zwerge, TYC 2187-512-1 und TZ Ari, massereiche Planeten beherbergen.
„Hier berichten wir über die Entdeckung von zwei Planeten mit Saturnmasse aus der CARMENES-Durchmusterung, die derzeit präzise Radialgeschwindigkeitsbeobachtungen einer Stichprobe von 387-M-Zwergen durchführt“, schrieben die Astronomen in der Zeitung.
In einer Entfernung von etwa 50,46 Lichtjahren umkreist TYC 2187-512-1 b seinen Wirt alle 692 Tage auf einer nahezu kreisförmigen Umlaufbahn in einer Entfernung von etwa 1,22 AE vom Stern. Die Mindestmasse des Planeten wurde auf 0,33 Jupitermassen geschätzt. Der Mutterstern TYC 2187-512-1 ist vom Spektraltyp M1,0 V und etwa halb so groß und schwer wie unsere Sonne. Seine Effektivtemperatur wurde mit 3.734 K gemessen.
TZ Ari b hat eine Masse von mindestens 0,21 Jupitermassen. Die Umlaufdauer dieses Planeten wurde mit 771 Tagen gemessen, während seine Umlaufbahnexzentrizität auf einem Niveau von 0,46 liegt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Exoplanet etwa 0,88 AE von TZ Ari entfernt ist. Es stellt sich heraus, dass der Wirtsstern den Spektraltyp M5,0 V und eine effektive Temperatur von 3.154 K hat. Dieser M-Zwerg ist mehr als sechsmal kleiner und weniger massereich als die Sonne. Das System befindet sich etwa 14,57 Lichtjahre entfernt.
Die Autoren des Papiers betonten, dass die Parameter von TZ Ari b ihn zu einem einzigartigen Planeten unter anderen bekannten riesigen Exowelten machen. Sie stellten fest, dass dies erst der zweite bestätigte Riesenplanet ist, der einen Stern mit einer Masse unter 0,3 Sonnenmassen umkreist.
„Tatsächlich beträgt die Masse von TZ Ari nur 0,15 Sonnenmassen, ähnlich der von GJ 3512, dem anderen massearmen Wirt eines Gasriesenplaneten. Diese beiden Systeme nehmen eine extreme Region des Parameterraums Planetenmasse / Wirtsmasse ein , wo die Scheibenfragmentierung ein wahrscheinlicherer Bildungsmechanismus zu sein scheint als der Aufbau eines Kerns durch Planetesimal- oder Kieselsteinakkretion“, erklärten die Forscher.
Abschließend verrieten die Astronomen, dass nach ihren Berechnungen eine Auftretensrate von Riesenplaneten, die M-Zwerge umkreisen, mit Perioden bis zu zwei Jahren im Bereich von 2 bis 6 % liegen sollte. Sie stellten fest, dass der Abschluss der CARMENES-Umfrage diese Zahl weiter einschränken würde.
A. Quirrenbach et al, Die CARMENES-Suche nach Exoplaneten um M-Zwerge: Zwei Planeten mit Saturnmasse, die aktive Sterne umkreisen. arXiv:2203.16504v1 [astro-ph.EP], arxiv.org/abs/2203.16504
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