سیارات فراخورشیدی که از موضوعات مهم و جذاب دنیای روز نجوم است، ویژگی‌های مختلفی دارند که در مطالعات گوناگون این زمینه بررسی می‌شوند. یکی از این ویژگی‌ها مربوط به دوره‌ی تناوب گذر آن‌هاست. مشاهدات انجام‌شده از دسته‌ای از اجرام فراخورشیدی هستند که تنها یک گذر از آن‌ها ثبت کرده‌اند و این اجرام را کاندیدهای سیارات فراخورشیدی می‌کند. آشکارسازی سیارات فراخورشیدی در رصدهای کوتاه‌مدت تنها با مشاهده‌ی یک رخداد گذری، مسئله‌ی حساسی است و با پیداکردن روش‌های تحلیل مناسب می‌توان سیارات فراخورشیدی را از میان این کاندیدها مشخص کرد.
شکل ۱. گذر EPIC248847494b که توسط K2 مشاهده شده و مدل‌های نماسته. نمودار بالایی منحنی‌نوری و نمودار پایینی گذر و مدل‌های مربوطه را نشان می‌دهند. خط سیاه بهترین برازش مدل نماسته را نشان می‌دهد.
در این مقاله، کشف یک جرم زیرستاره‌ای با اسم EPIC248847494b گزارش شده است که یک تک‌گذر در رصدهای ۱۴ K2 از خود نشان می‌دهد. این کمپین مشاهداتی از ۱ جون ۲۰۱۷ تا ۱۹ آگوست ۲۰۱۷ به مدت ۷۹.۷ روز انجام شده است. نویسندگان این مقاله در منحنی‌های نوری به‌دست‌آمده از این مشاهدات، به دنبال سیگنال‌های سیاره‌ای گشته و علاوه‌بر کاندیدهای گذری معمولی، یک رخداد تک‌گذری در منحنی‌نوری EPIC248847494 پیدا کرده‌اند (شکل ۱). این گذر تقریبا ۵۳ ساعت طول کشیده است و از آن‌جایی که در منحنی‌نوری آن هیچ خطای سیستماتیک قابل‌توجهی مشاهده نمی‌شود، این رخداد را مربوط به یک پدیده‌ی اخترفیزیکی می‌کند.
برای تشخیص ماهیت این کاندید سیارهی فراخورشیدی، طیف‌سنجی توسط تلسکوپ اویلر۱ ۱.۲متری در شیلی بین ۱۷ دسامبر ۲۰۱۷ و ۱۷ آوریل ۲۰۱۸ انجام و سرعت شعاعی اندازه‌گیری شده است. این مشاهدات در شکل ۲ نشان داده شده‌اند. تحلیل داده‌ها نشان می‌دهد که شعاع ستاره‌ی میزبان حدودا ۲.۷ برابر خورشید و جرم آن ۰.۹ خورشید است. با استفاده از کدی به نام نماسته۲، شعاع جرم سیاره‌مانند، برابر با ۱.۱۱ برابر شعاع مشتری است که در فاصله‌ای بین ۳.۵ تا ۵.۵ واحدنجومی به حول ستاره‌ی خود می‌گردد. این ویژگی‌ها دمایی برابر با ۱۸۳ کلوین را برای سیاره به دست می‌دهند. تحلیل‌ها نشان می‌دهد که جرم کاندید سیاره‌ای مقداری کمتر از ۱۳ برابر جرم مشتری است.دوره‌تناوب مداری این کاندید سیاره‌ای برابر با ۳۶۵۰ روز تخمین زده شده است. داده‌های بیشتر می‌تواند محدوده‌ی خطای این مقادیر را کاهش دهد و اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری به دست آورند.
شکل ۲. مشاهدات سرعت شعاعی (نقاط سیاه‌رنگ) که با مدل‌های مدار دایره‌ای سه جرم مختلف مقایسه شده است: قرمز مربوط به سیارهی مشتری‌مانند، آبی یک کوتوله‌ی قهوه‌ای با ۱۳ برابر جرم مشتری، و سبز یک ستاره‌ی کم‌جرم (۸۰ برابر مشتری). دوره‌ی تناوب ۳۶۵۰ روز برای همه‌ی مدل‌ها در نظر گرفته شده است. خط‌چین زرد بهترین برازش را نشان می‌دهد.
مقایسه‌ی این کاندید سیاره‌ای با سیارات منظومه‌ی شمسی نشان می‌دهد که مشابه غول‌های گازی منظومه‌ی شمسی و دارای قمر است. دمای تعادل تخمین‌زده (۱۸۳ کلوین) نشان می‌دهد که قمرهای سیاره می‌توانند نزدیک کمربند حیات باشند. EPIC248847494b اولین سیارهی دارای دوره‌ی تناوب طولانی است که با تک‌گذر شناسایی شده است. با استفاده از اندازه‌گیری سرعت شعاعی و مشاهدات ثانویه صحت سیاره‌بودن این جرم تایید خواهد شد. اگر رصدهای بیشتر نشان دهند که این جرم کاندید واقعا یک سیاره است، طولانی‌ترین دوره‌ی تناوب یک سیارهی فراخورشیدی خواهد بود که تاکنون کشف شده است.
(۱) Euler
(۲) Namaste
عنوان اصلی مقاله: The longest period transiting planet candidate from K2
نویسندگان: H.A.C. Giles, et al
این مقاله برای چاپ در نشریه‌ی A&A پذیرفته شده است.
لینک مقاله‌ی اصلی: https://arxiv.org/abs/1806.08757
گردآوری: آزاده کیوانی
