Двухпланетная система TOI-1288: транзитный супер-нептун и не транзитный газовый гигант
Категория: ЭкзопланетыУ древней солнцеподобной звезды открыт плотный транзитный супер-нептун массой 42 масс Земли и радиусом 5.44 радиусов Земли, и не транзитный газовый гигант с минимальной массой 84 массы Земли. Дополнительный линейный дрейф лучевой скорости звезды говорит о наличии в этой системе еще одного тела.
Владислава Ананьева
Поскольку вероятность транзитной конфигурации обратно пропорциональна расстоянию между планетой и звездой, транзитный метод эффективен лишь для поиска близких к звезде планет. Однако нередко случается, что, измеряя массу транзитной планеты, исследователи обнаруживают в той же системе более далекие не транзитные планеты. Именно это произошло с системой TOI-1288. 1 декабря 2022 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, представляющая транзитный супернептун и не транзитный легкий газовый гигант, причем вторая планета была открыта в процессе измерения массы первой.
TOI-1288 – солнцеподобная звезда спектрального класса G9 V, удаленная от нас на 114.7 ± 0.7 пк. Ее масса оценивается в 0.89 ± 0.04 солнечных масс, радиус – в 1.01 ± 0.015 солнечных радиусов, светимость – в 0.68 ± 0.02 солнечных светимостей. Звезда отличается зрелым возрастом 12.1 +1.4/-3.1 млрд. лет (по другим оценкам – 9.8 +4.7/-3.8 млрд. лет).
TOI-1288 попала на 15, 16, 17, 18 и 24 сектора TESS. Кривая блеска звезды продемонстрировала транзитный сигнал с периодом 2.7 суток и глубиной, соответствующей планете с радиусом 5.44 ± 0.09 радиусов Земли. Звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы). Чтобы окончательно подтвердить планетную природу транзитного кандидата и измерить его массу, авторы получили 57 замеров лучевой скорости TOI-1288 на спектрографе HARPS-N и 28 замеров на спектрографе HIRES.
Масса транзитной планеты TOI-1288 b оказалась равной 42 ± 3 масс Земли, что приводит к средней плотности 1.3 ± 0.5 г/куб.см – перед нами тяжелый нептун. Планета вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 0.04 а.е. (8.5 звездных радиусов) и эксцентриситетом 0.064 ± 0.015, ее эффективная температура оценивается в 1266 ± 27 К.
- Планета TOI-1288 b (показана розовым квадратом с красной обводкой) на плоскости «Масса – Радиус» среди других транзитных планет с измеренной массой. Экзопланеты, чья масса определена с точностью лучше 30%, показаны черными точками, в противном случае – серыми точками. Цветными линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для планет различного химического состава (в частности, с водородной атмосферой массой 5% от полной массы планеты).
Помимо колебаний, вызванных транзитной планетой, лучевая скорость звезды продемонстрировала еще одно колебание с периодом 443 ± 13 суток, не сопровождающееся никакими признаками звездной активности. Авторы пришли к выводу, что это колебание вызвано планетой с проективной массой 84 ± 7 масс Земли (0.264 ± 0.022 масс Юпитера). Планета (по всей видимости, легкий газовый гигант) вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0.13 ± 0.09. Большая полуось орбиты внешней планеты в статье не приводится, но по 3-му закону Кеплера его можно оценить в ~1.46 а.е. Температурный режим внешней планеты является промежуточным между температурными режимами Марса и Главного пояса астероидов.
После вычитания колебаний, вызванных обеими планетами, лучевая скорость звезды обнаруживает дополнительный линейный дрейф -0.88 ± 0.17 см/с в сутки, говорящий о наличии в этой системе еще одного массивного тела на широкой орбите. Природу третьего тела помогут определить дальнейшие наблюдения.
Источник: https://arxiv.org/pdf/2211.17035.pdf