TOI-1899 b: необычно раздутый теплый гигант у красного карлика
Категория: ЭкзопланетыОбнаружена планета-гигант с температурным режимом Венеры, радиус которой достигает 1.37 радиусов Юпитера при массе 0.66 масс Юпитера. Причина раздутости такой относительно прохладной планеты остается неизвестной.
Владислава Ананьева
Одна из лидирующих теорий планетообразования – теория аккреции на ядро – предсказывает уменьшение распространенности планет-гигантов по мере уменьшения массы родительских звезд. У маломассивных звезд красных карликов планеты-гиганты должны встречаться редко. Наблюдения в целом подтверждают этот вывод. Особенно редки у красных карликов горячие юпитеры – планеты-гиганты на тесных орбитах. Благодаря своей редкости транзитные планеты-гиганты у красных карликов вызывают повышенный интерес.
15 июля 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию планеты-гиганта у красного карлика TOI-1899. TESS зафиксировала единственный транзит этой планеты на 14 и 15 секторах, который затем обнаружили любители астрономии из интернет-проекта Охотники за планетами (Planet Hunters). Авторы статьи независимо обнаружили этот транзит с помощью собственной программы, нацеленной на поиск одиночных транзитных событий. Звезда, получившая наименование TOI-1899, прошла стандартную процедуру валидации. Вероятность ложного открытия (того, что замеченный транзит имеет не планетную природу) составила 0.004 – достаточно малую величину, чтобы имело смысл попытаться измерить массу транзитного объекта методом лучевых скоростей и окончательно подтвердить его планетную природу. Это и было сделано. Кроме того, 13 ноября 2019 года авторы пронаблюдали транзит планеты с помощью наземного телескопа ARCSAT, что позволило достаточно точно определить ее орбитальный период.
TOI-1899 – красный карлик спектрального класса M0 V, удаленный от нас на 128.4 ± 0.3 пк. Его масса оценивается в 0.63 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 0.607 ± 0.023 солнечных радиусов, светимость примерно в 13 раз меньше светимости Солнца. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов и зрелым возрастом в 7.4 ± 4.6 млрд. лет.
При массе 0.66 ± 0.07 масс Юпитера радиус планеты TOI-1899 b достигает 1.37 ± 0.06 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.32 ± 0.06 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.159 ± 0.007 и эксцентриситетом 0.12 ± 0.08, и делает один оборот за 29.02 +0.36/-0.23 земных суток. Температурный режим гиганта является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры, его эффективная температура (в предположении нулевого альбедо) оценивается в 362 ± 7К.
Для такой умеренно нагретой планеты ее радиус необычно велик (примерно до температуры 1000К радиус газовых гигантов мало отличается от радиуса Юпитера). Планета явно раздута, и причина этого неизвестна.
- Планета TOI-1899 b (показана черной звездой с зеленой каймой) на плоскости «масса – радиус» среди других транзитных теплых гигантов с температурой от 400 до 1000К. Цветными пунктирными линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для планет-гигантов возрастом 0.1, 1 и 10 млрд. лет. Планета TOI-1899 b выглядит необычно раздутой.
Авторы призывают продолжить наблюдения системы TOI-1899 фотометрическим и спектроскопическим методами для обнаружения возможных дополнительных планет.
Источник: https://arxiv.org/pdf/2007.07098.pdf