TOI-2431 b is ongeveer anderhalf keer zo groot als de aarde, maar draait in een extreem nauwe baan rond zijn ster. Op slechts enkele miljoenen kilometers afstand, een paar procent van de afstand tussen de aarde en de zon, legt hij één omloop af in ruim vijf uur. Daarbij beweegt hij met een snelheid van ruim een miljoen kilometer per uur. De nabije ster verhit het planeetoppervlak tot meer dan 2000 graden Celsius: TOI-2431 b is een zogenoemde lavawereld. Hij behoort tot een zeldzame klasse van ultra-short period-planeten: werelden die in minder dan één dag om hun ster draaien. Slechts een handvol van deze extreme systemen is bekend.
Doordat de planeet zo dicht bij zijn ster staat, wordt hij door de sterke zwaartekracht uitgerekt. In plaats van bolvormig is hij vermoedelijk licht vervormd, vergelijkbaar met een geroosterde amandel. De planeet bevindt zich bovendien net boven de zogeheten Roche-limiet, de grens waarbij een planeet door zwaartekrachtskrachten uit elkaar kan worden getrokken. Taş en zijn collega’s verwachten dat de planeet daardoor langzaam naar zijn ster toe spiraliseert. Op een tijdschaal van tientallen miljoenen jaren (een oogwenk in het leven van een ster) komt de planeet zo dichtbij dat hij uit elkaar wordt getrokken en uiteindelijk in de ster wordt opgenomen. “De planeet die we hebben gevonden is heel bijzonder en uitzonderlijk,” zegt Taş. “We lijken hem te zien vlak voordat hij aan zijn einde komt.”
De ontdekking begon als een studentenproject. Taş schreef samen met medestudenten Syarief Fariz en Esha Garg een waarneemvoorstel voor de Mercator-telescoop op La Palma om de ster TOI-2431 nader te onderzoeken. In gegevens van NASA’s TESS-ruimtetelescoop was deze ster al aangemerkt als mogelijke planeetkandidaat, maar het signaal was nog niet bevestigd. De extreem korte omlooptijd en onzekere eerdere schattingen maakten het een lastig systeem dat om gerichte vervolgwaarnemingen vroeg.
Voor de analyse ontwikkelde Taş zijn eigen software, ExoMUSE, waarmee hij transit- en radiale-snelheidsdata gezamenlijk kon modelleren. Met aanvullende waarnemingen van twee Amerikaanse telescopen kon het team het bestaan van de planeet vervolgens bevestigen en zijn eigenschappen bepalen.
Die combinatie van waarnemingen maakte het mogelijk om zowel de grootte als de massa van de planeet nauwkeurig vast te stellen. Zulke twee onafhankelijke metingen zijn bij kleine exoplaneten zeldzaam, en zeker bij planeten met zulke extreem korte banen. Samen laten ze zien dat TOI-2431 b een compacte, rotsachtige planeet is, ongeveer zes maal zo zwaar als de aarde.
Doordat de moederster relatief helder is, is de planeet een interessant object voor vervolgonderzoek. Met telescopen zoals de James Webb-ruimtetelescoop kunnen astronomen in de toekomst meer te weten komen over de atmosfeer en de verdeling van de warmte over het oppervlak van deze extreme wereld.
Taş ontving de KHMW Jong Talent Afstudeerprijs voor Sterrenkunde voor zijn masterscriptie, waarin ook de resultaten uit dit onderzoek zijn verwerkt.