Открытие планеты TOI-4860 b — уникальная возможность изучить атмосферу газового гиганта

Международная группа ученых обнаружила необычную планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг звезды TOI-4860, расположенной в созвездии Corvus.

Вновь открытый газовый гигант, получивший название TOI-4860 b, является необычной планетой по двум причинам: не ожидается, что звезды столь малой массы могут принимать у себя планеты, подобные Юпитеру, а сама планета, по-видимому, особенно обогащена тяжелыми элементами.

Результаты исследования, проведенного под руководством астрономов Бирмингемского университета, появились сегодня (в пятницу 4 августа) в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Первоначально планета была обнаружена с помощью спутника НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite по падению яркости во время транзита перед звездой-хозяином, однако одних этих данных оказалось недостаточно для подтверждения того, что это планета.

Команда использовала Южную обсерваторию SPECULOOS, расположенную в пустыне Атакама в Чили, для измерения планетарного сигнала в нескольких диапазонах длин волн и подтвердила его планетарную природу. Астрономы также наблюдали планету до и после ее исчезновения за звездой-хозяином и заметили, что никаких изменений в освещении не произошло, что означает, что планета не излучает. Наконец, команда сотрудничала с японской группой, использовавшей телескоп Субару на Гавайях. Вместе они измерили массу планеты, чтобы полностью подтвердить ее существование.

Последовать за этой звездой и подтвердить наличие у нее планеты было инициативой группы аспирантов в рамках проекта SPECULOOS.

Джордж Дрансфилд, одна из этих аспиранток, недавно представившая свою диссертацию в Бирмингемском университете, поясняет:

Согласно канонической модели образования планет, чем меньше масса звезды, тем менее массивным является диск вещества вокруг этой звезды.

Поскольку планеты образуются из этого диска, предполагалось, что планеты с большой массой, такие как Юпитер, не образуются. Однако нам это было интересно, и мы хотели проверить планетарные кандидаты, чтобы убедиться, что это возможно. TOI-4860 — наше первое подтверждение, а также самая низкомассивная звезда, на которой находится планета такой высокой массы.

Амори Трио, профессор экзопланетологии Бирмингемского университета, руководивший исследованием, сказал:

Я бесконечно благодарен ярким аспирантам нашей команды за то, что они предложили наблюдать системы, подобные TOI-4860. Их работа действительно окупилась, поскольку планеты, подобные TOI-4860, крайне важны для углубления наших представлений о планетообразовании.

Намек на то, что могло произойти, скрыт в свойствах планет, которые, как оказалось, особенно обогащены тяжелыми элементами. Мы обнаружили нечто подобное и у звезды-хозяина, поэтому вполне вероятно, что обилие тяжелых элементов послужило катализатором процесса формирования планеты.

Новый газовый гигант совершает полный оборот вокруг звезды-хозяина примерно за 1,52 дня, но поскольку его хозяин — холодная звезда малой массы, саму планету можно назвать «теплым Юпитером». Этот подкласс планет представляет особый интерес для астрономов, которые хотят развить свои первые наблюдения и узнать больше о том, как формируются планеты такого типа.

Матильда Тиммерманс, еще одна участница проекта SPECULOOS, работающая в Льежском университете (Бельгия), заключает:

Благодаря очень короткому орбитальному периоду и свойствам звезды-хозяина открытие TOI-4860 b дает прекрасную возможность изучить свойства атмосферы теплого Юпитера и узнать больше о том, как формируются газовые гиганты.

04.08.2023