Обнаружена новая сверхгорячая экзопланета размером с Нептун

Свернутые по фазе кривые блеска TESS FFI/HLSP и SPOC TOI-3261 с объединенными данными лилового цвета и наложенной наиболее подходящей моделью транзита Бэтмена. Автор: Nabbie et al., 2024.

С помощью спутника НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS) международная группа астрономов обнаружила новую экзопланету. Новооткрытый инопланетный мир, получивший обозначение TOI-3261b, по размеру почти равен Нептуну, а его равновесная температура превышает 1700 К. Об этом открытии сообщается в исследовательской статье , опубликованной 5 июля на сервере препринтов arXiv.

На сегодняшний день TESS идентифицировал более 7200 экзопланет-кандидатов (Объекты интереса TESS или TOI), из которых 482 были подтверждены. С момента своего запуска в апреле 2018 года спутник проводит исследование около 200 000 самых ярких звезд вблизи Солнца с целью поиска транзитных экзопланет — от небольших скалистых миров до газовых гигантов.

Другой TOI, наблюдаемый TESS, недавно был подтвержден группой астрономов во главе с Эммой Нэбби из Университета Южного Квинсленда в Австралии. Они сообщают, что транзитный сигнал, идентифицированный на кривой блеска TOI-3261, звезды главной последовательности K-типа, находящейся примерно в 972 световых годах от нас, вызван планетой.

«Мы подтверждаем, что TOI-3261 b является планетой с помощью нескольких независимых методов обнаружения. С наземных обсерваторий мы обнаруживаем транзитные сигналы на цели, воспроизводя сигналы, впервые увиденные TESS», — объяснили исследователи.

TOI-3261 b имеет радиус примерно 3,82 радиуса Земли, поэтому он всего лишь примерно на 2% меньше Нептуна. Однако новооткрытая экзопланета имеет необычно большую массу для своего размера — около 30,3 массы Земли. Эти результаты дают высокую объемную плотность 3,0 г/см ³.

TOI-3261 b вращается вокруг своего хозяина каждые 0,88 дня на расстоянии 0,017 а.е. от него. Из-за этого она была классифицирована как планета со сверхкоротким периодом существования (USP), и на данный момент это только четвертая известная USP размером с Нептун. Более того, близость планеты к ее родительской звезде, эффективная температура которой составляет около 5070 К, позволяет предположить, что этот внесолнечный мир является сверхгорячим — с предполагаемой равновесной температурой на уровне 1722 К.

На основании собранных данных астрономы предполагают, что TOI-3261 b сохраняет газовую оболочку, а ядро потенциально обогащено водой. По их оценкам, эта газовая оболочка составляет около 5% от общей массы планеты, что является второй по величине долей среди известных USP размером с Нептун.

Что касается звезды TOI-3261, то она имеет спектральный класс K1,5 V и примерно на 13% меньше и менее массивна, чем Солнце. Возраст звезды оценивается в 6,5 миллиардов лет, а ее металличность находится на уровне 0,11 dex.

Подводя итоги, авторы статьи отмечают, что TOI-3261 b является отличной мишенью для последующих наблюдений за атмосферой. Такие исследования могут проводиться с использованием космических обсерваторий, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST).

Больше информации: Emma Nabbie et al, Surviving in the Hot Neptune Desert: The Discovery of the Ultra-Hot Neptune TOI-3261b, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2407.04225