Utilizzando il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA, gli astronomi della Pennsylvania State University (PSU) e altrove, hanno rilevato un nuovo mondo extrasolare delle dimensioni di Giove. Il nuovo esopianeta, designato TOI-3757 b, è leggermente più grande di Giove ma più di tre volte meno massiccio del più grande pianeta del sistema solare. La scoperta è riportata in un articolo pubblicato il 15 marzo su arXiv.org.
TESS sta conducendo un'indagine su circa 200.000 delle stelle più luminose vicino al Sole con l'obiettivo di cercare esopianeti in transito. Ha identificato oltre 5.400 esopianeti candidati (TESS Objects of Interest, o TOI), di cui 199 sono stati confermati finora.
Un gruppo di astronomi guidati da Shubham Kanodia della PSU ha recentemente confermato un altro TOI monitorato da TESS. Riferiscono che un segnale di transito è stato identificato nella curva di luce di una stella nana M nota come TOI-3757. La natura planetaria di questo segnale è stata confermata da osservazioni di follow-up.
"Presentiamo la scoperta e la conferma di TOI-3757 b, un pianeta di dimensioni gioviane, caratterizzato utilizzando una combinazione di fotometria spaziale di TESS, RV precisi [velocità radiali] di HPF [Habitable-zone Planet Finder] e NEID [NN-explore Exoplanet Investigations with Doppler spectroscopy], osservazioni fotometriche a terra da RBO [Red Buttes Observatory] e speckle imaging da NESSI [NN-Explore Exoplanet Stellar Speckle Imager]," hanno scritto i ricercatori nel documento.
TOI-3757 b ha un raggio di circa 1,09 raggi gioviani, mentre la sua massa è di circa 0,268 masse gioviane. Questo produce una densità di soli 0,27 g/cm3, ciò che lo rende il pianeta a più bassa densità in orbita attorno a una nana M conosciuta fino ad oggi. L'esopianeta orbita attorno al suo ospite ogni 3,44 giorni, ad una distanza di circa 0,038 UA da esso. La temperatura di equilibrio di questo mondo alieno è stimata in 759 K.
Situata a circa 578 anni luce dalla Terra, la stella madre TOI-3757 è una nana M di tipo spettrale M0V, circa il 37% più piccola e meno massiccia del Sole. La stella ha una metallicità solare, si stima che abbia 7,1 miliardi di anni e la sua temperatura effettiva sia di 3.913 K. È stato notato che TOI-3757 ha la metallicità stellare più bassa di tutte le nane M che ospitano giganti gassosi.
Cercando di spiegare la bassa densità di TOI-3757 b, gli autori dell'articolo offrono due ipotesi più plausibili. Essi presumono che quella bassa metallicità della nana M potrebbe essere responsabile del ritardo sul set di accrescimento gassoso prima che il disco protoplanetario si dissipasse o che potrebbe essere il risultato di un meccanismo evolutivo in cui il riscaldamento delle maree provoca l'inflazione del pianeta a causa della sua orbita leggermente eccentrica.
I ricercatori hanno aggiunto che il secondo scenario potrebbe essere verificato misurando i livelli di metano e ammoniaca. Tale studio aiuterebbe a limitare la temperatura interna di TOI-3757, che può fornire informazioni sul potenziale riscaldamento delle maree.