Ученые-астрономы из США идентифицировали две долгопериодические экзопланеты в системе вокруг звезды, обозначенной как TOI-4600, используя TESS – космический телескоп НАСА, предназначенный для открытия экзопланет транзитным методом, и дополняющие наблюдения с наземных телескопов, которые обеспечивают лучшее разрешение. Об этом сообщает сайт SciTechDaily. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
С помощью TESS ученые из Университета Нью-Мексико (UNM) и Массачусетского технологического института (MIT) в США смогли обнаружить существование двух экзопланет с самым длинным периодом обращения из выявленных на сегодняшний день.
Стратегия наблюдений, принятая НАСА для TESS, предусматривает деление каждого полушария на 13 секторов, которые исследуются в течение примерно 28 дней, что обеспечивает наиболее полный поиск транзитных планет по всему небу. Этот подход уже доказал свою способность обнаруживать как большие, так и малые планеты вокруг разных типов звезд. В случае TOI-4600 звезда представляет собой звезду-карлик класса K (так называемый «оранжевый карлик»), то есть звезды немного меньше и холоднее Солнца.
Экзопланеты должны пройти мимо своих звезд-хозяев как минимум дважды в пределах диапазона наблюдений TESS, чтобы их можно было обнаружить с достоверной точностью для имеющихся средств обработки данных, которые ищут 2-минутные и 30-минутные интервалы. Поскольку 74 процента общего покрытия неба с TESS наблюдается только в течение 28 дней, большинство обнаруженных экзопланет имеют периоды менее 40 дней.
Таким образом, периоды орбитального обращения TOI-4600 b (82,69 дня, или почти 3 месяца) и TOI-4600 c (482,82 дня, или 16 месяцев), делают их открытие еще более ценным.
После первоначального обнаружения транзитов Исмаэль Мирелес из UNM и его коллеги должны были подтвердить, что это были настоящие планеты, и определить их более точные характеристики. С помощью Подгруппы 1 участников Программы последующих наблюдений TESS (TFOP) – глобальной сети профессиональных астрономов и любителей, имеющих доступ к маленьким и большим телескопам, они наблюдали, как происходит транзит, получив требуемые подтверждения.
Еще одним фактором, который пришлось учитывать исследователям, были массы и размеры планет. Для выяснения этого они сопоставили измерения скорости, чтобы наблюдать, насколько сильно колеблется родительская звезда, притягивая планету.
В конечном итоге исследователи установили, что период орбитального обращения TOI-4600 b составляет 82,69 дней (почти 3 месяца), а радиус самой планеты примерно в семь раз превышает радиус Земли. По размерам он находится между Нептуном и Сатурном. Атмосфера TOI-4600 b имеет расчетную температуру около 77°C, что достаточно жарко, хотя холоднее, чем у многих планет, обнаруженных астрономами.
Вторая найденная экзопланета – TOI-4600 c – имеет радиус примерно в 9,5 раз больше радиуса Земли, то есть примерно размером с Сатурн. Первоначально она прошла через точку наблюдений, когда TESS впервые наблюдала звезду, а второй раз это произошло почти 3 года спустя. Кроме того, с расчетной температурой около минус 79°C это – одна из самых холодных планет, обнаруженных TESS.
«Когда выявлены два транзита, имеется представление о том, какими могут быть периоды обращения. Это могли быть 965 дней, разделяющие их, половина из них, треть, четверть и т. д. Более короткие периоды можно было исключить, поскольку TESS наблюдала за звездой в течение длительного времени, поэтому осталось только два варианта: 965 дней или половина», – пояснил ведущий автор исследования Исмаэль Мирелес из UNM.
Далее исследователи использовали модель, разработанную Хью Осборном (специалистом Бернского университета в Швейцарии), чтобы определить, какой из орбитальных периодов наиболее вероятен, и установили, что это половина от 965 дней (или, если быть максимально точным, 482,82 дня). Этот показатель делает TOI-4600 c самой долгопериодической планетой, обнаруженной TESS на сегодняшний день.
Сравнение системы TOI-4600 с другими обнаруженными экзопланетными системами помогает изучить такие особенности, как время и процессы формирования, и помогло исследователям начать помещать эту систему в более широкий контекст экзопланетных систем. «Исходя из того, что мы знаем об экзопланетах, которые обнаружены на сегодняшний день (а их более 5500), до сих пор ничто не похоже на Солнечную систему. Поэтому важно выяснить, как формировались эти различные типы звездных систем», – подчеркнул Мирелес.