В последние годы число известных внесолнечных планет (также известных как экзопланеты) выросло экспоненциально. На сегодняшний день подтверждено наличие 5799 экзопланет в 4310 звездных системах, и еще тысячи кандидатов ожидают подтверждения. Что особенно заинтересовало астрономов, так это то, что звезды М-типа (красные карлики), по-видимому, очень хороши для формирования каменистых планет.
В частности, астрономы обнаружили множество газовых гигантов и планет, масса которых в несколько раз превышает массу Земли (Суперземель), вращающихся вокруг этих маломассивных и более холодных звезд.
Рассмотрим TOI-6383A, холодную карликовую звезду массой менее половины массы Солнца, которая вращается по орбите с еще меньшим и более холодным компаньоном — красным карликом TOI-6383B. В недавнем исследовании международная группа астрономов из исследования Поиска гигантских экзопланет вокруг звезд M-карликов (GEMS) обнаружила гигантскую планету, проходящую транзитом перед первичной звездой, обозначенную TOI-6383Ab.
Эта планета похожа по размеру и массе на звезду-компаньона системы, что поднимает вопросы о формировании планет-гигантов в звездных системах красных карликов.
Команду возглавляла Лия Марта Бернабо, аспирантка астрономии Техасского университета в Остине (UTA) и Немецкого аэрокосмического центра (DLR).
К ней присоединились коллеги из коллаборации GEMS, в которую входят астрономы из Центра обитаемости планетных систем, Научной лаборатории Земли и планет Карнеги, Центра экзопланет и обитаемых миров, Цюрихского института физики элементарных частиц и астрофизики ETH, Института астрономии Антона Паннекука, NOIRLab, Центра космических полетов имени Годдарда НАСА и нескольких университетов и институтов.
Система TOI6383 состоит из двух красных карликовых звёзд, расположенных примерно в 560 световых годах от Земли. Главная звезда (A) примерно на 46% массивнее Солнца и примерно такого же размера. Предполагаемая температура её поверхности составляет 3444 К (3170 °C; 5740 °F) — примерно 60% от температуры поверхности Солнца.
Его спутник (B) на 20,5% массивнее нашего Солнца, на 22% меньше его по размеру и имеет предполагаемую температуру поверхности 3121 К (2848 °C; 5158 °F). В то же время TOI6383Ab по массе и размеру сравним с Юпитером, а период обращения вокруг него составляет около 1,79 дня.
Используя всепогодное покрытие спутника NASA для поиска транзитных экзопланет (TESS), команда проекта GEMS занимается поиском гигантских экзопланет вокруг звёзд-карликов спектрального класса M (GEMS) с помощью транзитного метода (транзитной фотометрии). Этот метод заключается в наблюдении за звёздами на предмет периодических падений яркости, которые могут указывать на то, что планеты проходят (транзитируют) перед своими родительскими звёздами относительно наблюдателя.
Экзопланета была обнаружена TESS и подтверждена с помощью последовательной фотометрии и измерений лучевых скоростей с использованием наземных телескопов.
Это исследование направлено на проверку теорий о том, как формируются планеты, которые можно разделить на две основные категории. Первый сценарий — это модель аккреции ядра, согласно которой планетезимали слипаются вокруг массивного ядра.
Однако в последние десятилетия эта модель подверглась сомнению, главным образом потому, что она не согласуется с бюджетом массы и временными рамками формирования M-карликов. Вокруг карликовых звёзд обычно находятся менее массивные протопланетные диски, а значит, материала для формирования гигантских планет недостаточно.
Второй сценарий — это модель быстрого формирования, согласно которой массивный протозвёздный диск под действием собственной гравитации распадается на сгустки, которые затем накапливают материал и формируют планеты. Открытие этой последней массивной планеты вокруг звезды малой массы поможет астрономам проверить эти конкурирующие модели.
На сегодняшний день вокруг красных карликов M-типа было обнаружено всего 20 массивных экзопланет. Исследование GEMS направлено на то, чтобы увеличить это число как минимум до 40, после чего можно будет провести более точные испытания этих моделей.
Источник: Universe Today
На главном изображении:
Эта художественная концепция иллюстрирует звезду-красный карлик, окружённую экзопланетами.
На схеме: Гигантская звезда вращается вокруг одной из звезд в двойной звездной системе TOI-6383.
Дополнительные материалы
