TOI-3984A b и TOI-5293A b: планеты-гиганты у красных карликов, входящих в состав широких пар
Категория: ЭкзопланетыПредставлены две легкие умеренно нагретые планеты-гиганта, вращающиеся вокруг красных карликов, один из которых имеет компаньона белого карлика, а другой – красного карлика меньшей массы.
Владислава Ананьева
Распространенность горячих юпитеров зависит от свойств родительских звезд. Если у солнцеподобных звезд этот параметр оценивается в 0.5-1%, у красных карликов он составляет всего 0.27 ± 0.09%. Однако точные оценки распространенности горячих юпитеров зависят от того, что именно мы считаем горячим юпитером. Если считать ими все газовые гиганты с орбитальными периодами короче 10 суток, то горячие юпитеры, вращающиеся вокруг красных карликов, часто оказываются не такими уж и горячими.
16 февраля 2023 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию двух газовых гигантов у красных карликов TOI-3984A и TOI-5293A. Обе планеты были обнаружены TESS, прошли стандартную процедуру валидации, и были подтверждены методом лучевых скоростей. Оба гиганта вращаются вокруг звезд, входящих в состав широких пар.
TOI-3984A – красный карлик спектрального класса M4 V, удаленный от нас на 108.4 ± 0.3 пк. Его масса оценивается в 0.49 ± 0.02 солнечных масс, радиус – в 0.47 ± 0.01 солнечных радиусов, светимость в 34.6 раз меньше солнечной. На расстоянии 3.27 угловых секунд (~356 а.е. в проекции на небесную сферу) располагается звездный компаньон – белый карлик массой около 0.75 солнечных масс и возрастом остывания, близким к 2.9 млрд. лет. С учетом свойств компаньона возраст системы оценивается в 4.0 ± 1.1 млрд. лет.
При радиусе 0.71 ± 0.02 радиусов Юпитера масса планеты TOI-3984A b составляет 0.14 ± 0.03 масс Юпитера или 44 ± 8.7 масс Земли – перед нами легкий газовый гигант. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0.041 ± 0.002 а.е. и делает один оборот за 4.35333 суток. Эксцентриситет орбиты оценивается в 0.04 ± 0.05 или не превышает 0.23 с достоверностью 99.7%. Средняя плотность TOI-3984A b составляет 0.49 ± 0.11 г/куб.см, эффективная температура довольно умеренная – 563 ± 15 К.
TOI-5293A b – еще один красный карлик спектрального класса M3 V, удаленный от нас на 106.8 ± 0.6 пк. Его масса и радиус составляют 0.54 ± 0.02 и 0.52 ± 0.02 солнечных масс и радиусов, соответственно, светимость в 25 раз меньше солнечной. На расстоянии 3.57 угловых секунд (~579 а.е. в проекции на небесную сферу) располагается звездный компаньон – красный карлик с радиусом около 0.26 солнечных. Возраст системы очень неуверенно оценивается в 0.7-5.1 млрд. лет.
Масса планеты TOI-5293A b составляет 0.54 ± 0.07 масс Юпитера, радиус – 1.06 ± 0.04 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.56 ± 0.09 г/куб.см. Гигант вращается по эллиптической орбите с большой полуосью 0.034 ± 0.004 а.е. и эксцентриситетом 0.08 +0.11/-0.06, его орбитальный период равен 2.93029 суткам. Эффективная температура TOI-5293A b оценивается в 675 ± 42 К.
- Планеты TOI-3984A b и TOI-5293A b (показаны звездами и подписаны) на плоскости «Масса – Радиус» среди других планет у красных карликов. Желтыми пятиугольниками показаны планеты с орбитальными периодами короче 10 суток и радиусами больше 8 радиусов Земли («горячие юпитеры»), серыми точками – остальные планеты. Серыми пунктирными линиями показаны линии равной плотности 0.1, 0.3 и 1 г/куб.см.
В оптическом диапазоне оба родительских красных карлика тусклые, но в инфракрасном диапазоне они довольно яркие. Поэтому обе планеты (особенно TOI-3984A b) будут хорошими целями для JWST как примеры умеренно нагретых газовых гигантов, свойства атмосфер которых можно будет изучить методами трансмиссионной спектроскопии.
Источник: https://arxiv.org/pdf/2302.07714.pdf