 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
15 января 2025
TOI-5108 b и TOI 5786 b: еще два субсатурна от TESS
Субсатурнами принято называть планеты, промежуточные по своим свойствам между свойствами Нептуна и Сатурна, т.е. с радиусами от 4 до 8 радиусов Земли и массами примерно от 20 до 80 масс Земли. Все они окружены водородно-гелиевыми оболочками, масса которых может варьироваться в широких пределах. Если массовая доля водородной оболочки превышает 50%, планета считается легким газовым гигантом, в противном случае – тяжелым нептуном.
8 января 2025 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная обнаружению еще двух субсатурнов TOI-5108 b и TOI 5786 b. Обе планеты были обнаружены TESS и подтверждены методом лучевых скоростей с помощью спектрографов MaHPS, SOPHIE и TRES.
TOI-5108 – солнцеподобная звезда немного ярче и горячее Солнца. Ее масса оценивается в 1.10 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 1.29 ± 0.04 солнечных радиусов, светимость на 70% больше солнечной. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их примерно в 1.6 раз больше, чем в составе Солнца. Возраст TOI-5108 достигает 5.8 ± 1.0 млрд. лет, она удалена от нас на 131.1 ± 0.6 пк.
При радиусе 6.6 ± 0.1 радиусов Земли масса TOI-5108 b составляет 32 ± 5 масс Земли (0.101 ± 0.016 масс Юпитера), что соответствует средней плотности 0.60 ± 0.09 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на расстоянии 0.073 ± 0.004 а.е. и делает один оборот за 6.75358 суток. Эффективная температура TOI-5108 b достигает 1180 ± 40 К.
TOI-5786 еще ярче и горячее: ее спектральный класс F7 V. Масса звезды составляет 1.23 ± 0.04 солнечных масс, радиус – 1.36 ± 0.05 солнечных радиусов, светимость примерно в 2.5 раза больше солнечной. Возраст звезды оценивается в 2.5 ± 0.7 млрд. лет.
На расстоянии 1.03 ± 0.01 угловых секунд (199.6 ± 2.1 а.е. в проекции на небесную сферу) расположен звездный компаньон спектрального класса M5 V. Система удалена от нас на 193.8 ± 0.5 пк.
Кривая блеска TOI-5786 продемонстрировала два транзитных сигнала с периодами 6.99841 ± 0.00002 и 12.77911 ± 0.00002 суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 3.83 ± 0.16 и 8.54 ± 0.13 радиусов Земли, соответственно. Измерения лучевой скорости звезды позволили определить только массу внешней планеты – она оказалась равной 73 ± 9 масс Земли (0.23 ± 0.03 масс Юпитера), что соответствует средней плотности 0.64 ± 0.08 г/куб.см. На массу внутренней планеты был наложен верхний предел в 36 масс Земли, ее эффективная температура – 1260 ± 40 К.
Сравнение с моделями планет-гигантов показало, что массовая доля водородно-гелиевой оболочки в составе TOI-5108 b составляет 38%, а в составе TOI-5786 b – 74%. По формальным признакам первая планета является тяжелым нептуном, а вторая – легким газовым гигантом. Для определения массы внутренней планеты TOI-5786 c нужны наблюдения с помощью спектрографов, более точных, чем SOPHIE или MaHPS.
Информация получена: https://arxiv.org/pdf/2501.03803
11 января 2025
TOI-1295 b, TOI-2580 b, TOI-6016 b и TOI-6130 b: горячие юпитеры у ярких F-звезд
Открытия горячих юпитеров давно стало рутиной. Для обнаружения планет этого типа не нужно ни мощных телескопов, ни очень чувствительных спектрографов, их открывают и транзитным методом, и методом лучевых скоростей. К настоящему моменту количество известных горячих юпитеров превысило шесть сотен и продолжает увеличиваться практически еженедельно. Это достаточно большое количество для обнаружения статистических закономерностей и лучшего понимания процессов формирования и эволюции планет-гигантов.
9 января 2025 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию еще четырех транзитных горячих юпитеров. Все они были обнаружены TESS и подтверждены методом лучевых скоростей. Для измерения масс всех 4 планет использовался новый спектрограф MaHPS, установленный на 2.1-метровом телескопе обсерватории Вендельштейн в Германии. Для измерения масс TOI-2580 b и TOI-6016 b также использовались архивные измерения спектрографов NEID и TRES.
Таблица 1. Свойства родительских звезд
Таблица 2. Свойства планет
Новые планеты (показаны цветными иксами) на диаграмме «Радиус – Масса» среди других транзитных экзопланет-гигантов. Обычно оси задаются наоборот: по оси абсцисс масса, по оси ординат радиус.Как можно видеть, из-за высоких температур все планеты раздуты.
Информация получена: https://arxiv.org/pdf/2501.04383
10 января 2025
Измерена масса субсатурна TOI-6038A b
Субсатурнами называют планеты, промежуточные по своим свойствам между свойствами Нептуна и Сатурна, т.е. с радиусами от 4 до 8 радиусов Земли и массами примерно от 20 до 80 масс Земли. В Солнечной системе таких планет нет. По своим физическим свойствам субсатурны могут быть тяжелыми нептунами, легкими газовыми гигантами или чем-то промежуточным. Границу между этими типами планет принято проводить по массовой доле водородно-гелиевой оболочки: если она больше 50%, то планета считается газовым гигантом, в противном случае – нептуном.
7 января 2025 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию субсатурна у главного компонента широкой пары TOI-6038A. Планета была обнаружена TESS и подтверждена методом лучевых скоростей с помощью спектрографа PARAS-2, недавно установленного на 2.5-метровом телескопе обсерватории на горе Абу в Индии.
TOI-6038A (TIC 194736418) – звезда позднего F-класса, удаленная от нас на 177.2 ± 0.6 пк. Ее масса оценивается в 1.29 ± 0.07 солнечных масс, радиус – в 1.65 ± 0.04 солнечных радиусов, светимость в 3.4 ± 0.3 раза больше светимости Солнца. Звезда недавно сошла с главной последовательности и начала эволюционировать в сторону превращения в красный гигант, ее возраст составляет 3.65 ± 0.9 млрд. лет.
На расстоянии 17.87 угловых секунд (3217 а.е. в проекции на небесную сферу) находится звездный компаньон TIC 194736419 спектрального класса K со светимостью примерно вдвое меньше солнечной.
TOI-6038 попала на 18 и 58 сектора TESS. Кривая блеска звезды продемонстрировала транзитный сигнал с периодом 5.82673 ± 0.00001 суток и глубиной, соответствующей планете радиусом 6.4 ± 0.2 радиуса Земли. Для определения радиуса планеты исследователи учли световое загрязнение, создаваемое компаньоном (обе звезды попадают на один пиксель матрицы TESS).
Чтобы измерить массу планеты, авторы получили 29 измерений лучевой скорости звезды на PARAS-2 со средней погрешностью 8.3 м/с. Масса TOI-6038A b оказалась равной 78.5 ± 9.9 масс Земли (0.25 ± 0.03 масс Юпитера), что соответствует средней плотности 1.62 ± 0.24 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.069 ± 0.001 а.е. (9 звездных радиусов), ее эффективная температура достигает 1439 ± 25 К.
Планета TOI-6038A b (подписана) на диаграмме «Масса – Радиус» среди других транзитных планет с измеренной массой и эффективной температурой от 500 до 2000 К. Цвет планет отражает их эффективную температуру, цветовая шкала расположена в левой части графика. Сплошными цветными линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для планет различного химического состава, пунктирной черной линией показана линия равной плотности 1.62 г/куб.см. Бледно-розовой полосой показана область субсатурнов. Для сравнения приведены также Уран, Нептун и Сатурн (показаны черными кружками).Сравнение параметров TOI-6038A b с моделями показало, что доля тяжелых элементов в ее составе достигает 74 ± 10%, т.е. перед нами тяжелый нептун. На водородно-гелиевую оболочку приходится около 26% массы, но ~86% объема, протяженность оболочки оценивается в 3.07 ± 0.28 радиуса Земли, т.е. около половины радиуса планеты.
Авторы обсудили, как TOI-6038A b могла оказаться на своей текущей орбите. Наличие звездного компаньона намекает на то, что планета могла мигрировать внутрь системы в результате высокоэксцентричной миграции с дальнейшим скруглением орбиты приливными силами. Однако характерное время скругления примерно равно возрасту системы, при этом орбита выглядит круговой. Быть может, планета перешла на тесную орбиту путем спокойной миграции в протопланетном диске? Ответ на этот вопрос можно получить, измерив наклонение плоскости орбиты к оси вращения звезды с помощью эффекта Мак-Лафлина, амплитуда которого ожидается равной 7 м/с. Возможно, это будет сделано в ближайшее время.
Информация получена: https://arxiv.org/pdf/2501.02272
7 января 2025
В атмосфере планеты GJ 504 b обнаружен аммиак
Планета-гигант GJ 504 b была обнаружена на инфракрасных снимках телескопа Субару в 2013 году. До сих пор это одна из самых прохладных планет, для которых получены прямые изображения, ее эффективная температура близка к 500 К. Сравнение блеска планеты в различных полосах инфракрасного диапазона показало, что планета практически лишена облаков, а в ее атмосфере присутствует метан. Расстояние между планетой и звездой достигает 44.4 ± 0.7 а.е. (в проекции на небесную сферу), т.е. она по меньшей мере в полтора раза дальше от своей звезды, чем Нептун от Солнца. Это означает, что орбитальный период планеты достигает сотен лет, что затрудняет измерение ее массы методом лучевых скоростей. В зависимости от принятого возраста масса GJ 504 b может составлять от 1.3 +0.6/-0.3 масс Юпитера (при возрасте 21 ± 2 млн. лет) до 23.3 ± 10 масс Юпитера (при возрасте 4.0 ± 1.8 млрд. лет).
3 января 2025 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная наблюдениям GJ 504 b с помощью инструмента MIRI на борту JWST. Наблюдения проводились 4 июля 2023 года с применением коронографа в трех фильтрах F1065C, F1140C и F1550C, т.е. в лучах с длиной волны 10.6, 11.3 и 15.5 мкм.
Изображение планеты GJ 504 b (на левом рисунке подписана), полученное MIRI/JWST в фильтрах F1065C, F1140C и F1550C. Положение родительской звезды показано зеленой звездой, ее излучение погашено коронографом.Измерение блеска GJ 504 b в разных спектральных полосах позволило уточнить ее эффективную температуру (512 ± 10 К) и радиус (1.08 ± 0.04 радиусов Юпитера). Содержание тяжелых элементов в ~3.5 раза превышает солнечное значение. Относительно меньший блеск планеты в лучах с длиной волны ~10.6 мкм вызван поглощением в спектральной полосе аммиака, который обнаружен с достоверностью 12.5 сигма. Это первое надежное обнаружение аммиака в атмосфере планеты, наблюдаемой на снимках.
Слева: составной эмиссионный спектр GJ 504 b, полученный различными инструментами. Данные MIRI показаны красными точками. Черная линия показывает эмиссионный спектр для наилучшей модели планеты с температурой 512 К, радиусом 1.08 радиусов Юпитера и металличностью [Fe/H] = 0.54. Справа вверху: более детально показанный участок эмиссионного спектра в диапазоне 10-16 мкм. Справа внизу: полоса поглощения аммиака.Сравнение размеров и температуры GJ 504 b с моделями показало, что возраст планеты составляет от 400 млн. до 1 млрд. лет, а масса не превышает 17 масс Юпитера. Скорее всего, она значительно меньше и попадает в диапазон планетных масс. Будущие наблюдения формы спектральных линий помогут точнее определить ускорение свободного падения в атмосфере GJ 504 b, а значит – и ее массу.
Информация получена: https://arxiv.org/pdf/2501.00104
Архив новостей:
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012_1 2012_2 2013_1 2013_2 2014_1 2014_2 2015_1 2015_2 2016_1 2016_2 2017_1 2017_2 2018_1 2018_2 2019_1 2019_2 2020_1 2020_2 2021_1 2021_2 2022_1 2022_2 2023_1 2023_2 2024_1 2024_2
