KELT-9

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KELT-9 o HD 195689 é una stella della costellazione del Cigno di magnitudine +7,56, distante circa 670 anni luce dal sistema solare. È una stella di sequenza principale di classe A0 V (o anche B9.5 V a seconda delle fonti) due volte più massiccia del Sole.

KELT-9
KELT-9
Classe spettraleB9.5-A0 v[1]
Distanza dal Sole207,220 ± 1,0649 parsec (675,861 ± 3,473 al)


205,6555 ± 1,5776 parsec (670,759 ± 5,145 al)[1]

CostellazioneCigno
Coordinate
(all'epoca J2000.0)
Ascensione retta20h 31m 26.35s[1]
Declinazione+39° 56′ 19.77″[1]
Parametri orbitali
Sistema planetario
Dati fisici
Raggio medio2,178[2] R
Massa
2,11±0,78 M[3] M
Periodo di rotazione16 ore
Velocità di rotazione111,4 km/s
Temperatura
superficiale
  • 9600±400 K[2] (media)
Luminosità
Metallicità93% rispetto al Sole
Età stimata300 milioni di anni[4]
Dati osservativi
Magnitudine app.7,56[1]
Parallasse4,8625 mas
Moto proprioAR: +16.728 mas/anno
Dec: +21.478 mas/anno[1]]

Attorno ad essa nel 2017 è stato scoperto orbitare un pianeta extrasolare gigante gassoso, KELT-9 b (o HD 195689 b), che ha una massa di circa 2,5 masse gioviane, e che con una temperatura superficiale che può arrivare a 4600 K è il più caldo gigante gassoso conosciuto, più caldo perfino della superficie delle stelle nane rosse e di diverse nane arancioni.[5]

Caratteristiche

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KELT-9 è una stella più calda e luminosa del Sole, la sua massa è stata inizialmente stimata in 2,5 M, con un raggio di 2,36 R e una temperatura superficiale di circa 10000 K. Con un'età di 300 milioni di anni è molto più giovane del Sole, tuttavia data la sua massa ha già oltrepassato la metà della sua esistenza nella sequenza principale, che è di circa 500 milioni di anni.[4]

Studi condotti nel 2019 con lo spettrografo HARPS-N hanno rivisto al ribasso la sua massa e la temperatura superficiale: KELT-9 ha una massa "solo" doppia rispetto a quella del Sole, la temperatura superficiale è di 9600±400 K, il che la rende molto simile alle stelle più note della sua classe come Vega e Sirio.[6] Rispetto alla massa stimata inizialmente, una massa di circa 2 M comporterebbe un periodo più lungo nella sequenza principale, anche superiore al miliardo di anni.[7][8]

Pianeta

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È piuttosto raro incontrare pianeti attorno a stelle così calde e luminose, non era mai stato scoperto un pianeta attorno a stelle di classe B, e prima della sua scoperta erano solo 6 gli esopianeti attorno a stelle di classe A. Cìò è dovuto all'intensa radiazione ultravioletta e al vento stellare emessi da stelle così calde, che producono un processo di fotoevaporazione che impedisce la formazione di pianeti, fin da quando questi dovrebbero formarsi per accrescimento dal disco protoplanetario.[9]

Ciò nonostante, nel 2017 con l'uso del Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT) e il metodo del transito è stato scoperto un pianeta in orbita stretta attorno alla stella. Orbita in 1,48 giorni e il suo semiasse maggiore è di appena 0,034 UA (5 milioni di chilometri), vale a dire che si trova 30 volte più vicino di quanto non lo sia la Terra dal Sole, ma attorno a una stella 50 volte più luminosa.[10] Data la distanza, il pianeta è certamente in rotazione sincrona, volgendo alla stella sempre lo stesso emisfero, la cui temperatura stimata è attorno ai 4600 K, la più alta conosciuta per un pianeta, paragonabile a quella delle stelle nane arancioni. Sul lato notturno invece da osservazioni effettuate con il telescopio spaziale Spitzer la temperatura risulta essere di 2500 K, circa 2000 K in meno rispetto all'emisfero perennemente illuminato.[11]

Il pianeta ruota attorno alla stella in un'orbita polare, al contrario di ciò che avviene solitamente, con i pianeti che orbitano poco inclinati rispetto all'equatore delle proprie stelle madri. A causa dell'oscuramento gravitazionale di KELT-9 dovuto alla rapida rotazione su se stessa, i poli della stella sono 800 K più caldi rispetto alle zone equatoriali, e ciò si riflette sulla temperatura del pianeta, che ogni 9 ore sperimenta significativi cambi di temperatura, con i valori massimi che si verificano quando transita sopra i poli della stella.[12]

L'intensa radiazione stellare sta rapidamente spazzando via l'atmosfera planetaria esterna; si pensa che KELT-9 b abbia perso più di una massa gioviana dai tempi della sua formazione.[2] Quando la stella, finito l'idrogeno da convertire in elio, diventerà una gigante rossa, del pianeta sarà rimasto forse solo il nucleo roccioso interno, che a quel punto verrà fagocitato dall'espandersi della stella in gigante rossa.[4][13]

Oltre ad essere un gioviano caldo, è anche un supergioviano, poiché la sua massa è quasi il triplo di quella di Giove. Osservazioni tramite lo spettrografo HARPS-N hanno mostrato la presenza di titanio e ferro allo stato gassoso nella sua atmosfera.[14]

Prospetto del sistema
PianetaTipoMassaRaggioPeriodo orb.Sem. maggioreEccentricitàIncl. orbitaScoperta
bGigante gassoso2,17±0,56 MJ1,84 rJ1,4811 giorni0,03462 UA87,2°2017
  1. ^ a b c d e f HD 195689 -- Star, su simbad.u-strasbg.fr, SIMBAD.
  2. ^ a b c A. Wyttenbach et al., Mass-loss rate and local thermodynamic state of the KELT-9 b thermosphere from the hydrogen Balmer series (PDF), in Astronomy and Astrophysics, vol. 638, A87, giugno 2020.
  3. ^ Anusha Pai Asnodkar et al., KELT-9 as an Eclipsing Double-lined Spectroscopic Binary: A Unique and Self-consistent Solution to the System, in The Astrophysical Journal, vol. 163, n. 2, 4 gennaio 2022.
  4. ^ a b c d B. Scott Gaudi et al., A giant planet undergoing extreme-ultraviolet irradiation by its hot massive-star host, in Nature, 22 giugno 2017. arΧiv:1706.06723
  5. ^ Atomi di ferro brillano nell’atmosfera di Kelt-9b, su media.inaf.it, INAF, 6 maggio 2020.
  6. ^ H. J. Hoeijmakers et al., A spectral survey of an ultra-hot Jupiter Detection of metals in the transmission spectrum of KELT-9 b (PDF), in Astronomy and Astrophysics, vol. 627, A165, luglio 2019.
  7. ^ Da formula presente in Sequenza_principale#Tempo_di_permanenza_nella_sequenza_principale. La vita delle stelle dipende anche da altri fattori, quali l'opacità, a sua volta condizionata dalla composizione chimica interna.
  8. ^ HEC: Exoplanets Calculator, su phl.upr.edu. URL consultato il 6 ottobre 2021 (archiviato dall'url originale l'11 maggio 2019).
  9. ^ L. Vu, Planets Prefer Safe Neighborhoods, su spitzer.caltech.edu, Spitzer Science Center, 5 ottobre 2006.
  10. ^ F. Borsa et al., The GAPS Programme with HARPS-N at TNG XIX. Atmospheric Rossiter-McLaughlin effect and improved parameters of KELT-9b (PDF), 2019.
  11. ^ Megan Mansfield et al., Evidence for H2 Dissociation and Recombination Heat Transport in the Atmosphere of KELT-9b, in Astronomical Journal, vol. 888, n. 2, p. 1.
  12. ^ Due estati addosso su Kelt-9b, su media.inaf.it, Inaf, 1º luglio 2020.
  13. ^ Cómo es KELT-9b, el gigantesco planeta que es el más caliente del Universo?, su bbc.com.
  14. ^ titanio e ferro, su universoastronomia.com, 18 Agosto 2018.
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