Međunarodni tim znanstvenika istražio je crvenog patuljka TOI-3884 i njegov planet TOI-3884b te utvrdio da su os rotacije zvijezde i orbitalna os planeta međusobno nagnute za oko 62 stupnja. Takva velika neusklađenost čini TOI-3884 sustavom s izrazito nagnutom geometrijom. Istraživanje je provedeno analizom tranzita u kojima planet prelazi preko zvjezdanih pjega, rijetke pojave koja omogućuje istodobno proučavanje svojstava zvjezdane površine i orbitalne geometrije sustava.
Napredak u promatranjima egzoplaneta, posebice njihovih atmosfera, zahtijeva sve preciznije modele koji uključuju utjecaj zvjezdanih pjega. Te tamnije i hladnije regije na površini zvijezda mogu narušiti mjerenja tranzita planeta ispred matične zvijezde i time oponašati ili prikriti signale molekula u planetarnoj atmosferi.
Svemirski teleskop James Webb (JWST) omogućuje razlikovanje promjena u dubini tranzita od svega 0,01 posto, no upravo zbog te razine osjetljivosti postalo je nužno precizno modelirati i korigirati utjecaj pjega. Posebno su vrijedni slučajevi u kojima planet tijekom tranzita prelazi točno preko zvjezdane pjege, što je poznato kao tzv. spot-crossing događaj.
Sustav TOI-3884 i njegov “super-Neptun”
TOI-3884 je crveni patuljak udaljen oko 140 svjetlosnih godina, s egzoplamnetom TOI-3884b koji pripada kategoriji “super-Neptuna” i promjera je oko šest puta većeg od Zemljinog. Tranziti ovog planeta redovito pokazuju znakove prelaska preko zvjezdanih pjega, što je izuzetno rijetka pojava.
Prethodna istraživanja ovog sustava dala su proturječne rezultate o nagibu osi zvijezde i brzini rotacije. Kako bi razriješili te nesigurnosti, međunarodni tim predvođen znanstvenicima iz Astrobiološkog centra u Tokiju proveo je nova promatranja i analize. Rezultati su objavljeni u časopisu The Astronomical Journal.
U veljači i ožujku 2024. istraživači su promatrali tri tranzita planeta koristeći instrumente MuSCAT3 i MuSCAT4 na teleskopima promjera 2 metra opservatorija Las Cumbres (LCO). U svim su promatranjima zabilježeni jasni signali tranzita planeta preko zvjezdanih pjega. Spektralna analiza signala omogućila je određivanje temperature zvjezdanih pjega.
Rezultati pokazuju da su pjege otprilike 200 stupnjeva hladnije od površine zvijezde, čija je temperatura oko 3150 K (oko 2875 °C). Pritom pjege prekrivaju približno 15 posto vidljivog diska. Oblik signala tranzita planeta preko pjega mijenjao se između različitih opažanja, što je upućivalo na rotaciju zvijezde, a ne na promjene samih pjega.
Praćenje zvjezdane rotacije
Kako bi to potvrdili, istraživači su od prosinca 2024. do ožujka 2025. proveli fotometrijsku kampanju koristeći mrežu LCO teleskopa promjera 1 metar. Višestruka noćna mjerenja otkrila su jasne periodične promjene sjaja, na temelju kojih je prvi put precizno određen period rotacije zvijezde: 11,05 dana.
Taj se rezultat u potpunosti podudarao s pomacima položaja pjega opaženima tijekom tranzita, što je omogućilo konačno i jedinstveno rješenje geometrije sustava.
Analiza je pokazala da su os rotacije zvijezde i orbitalna os planeta nagnute za oko 62 stupnja. Tako velika neusklađenost obično se povezuje s gravitacijskim interakcijama s masivnim planetima ili zvjezdanim pratiteljima. No u slučaju TOI-3884 takvi pratitelji nisu otkriveni, što sustav čini osobito intrigantnim za daljnja istraživanja.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
