Виявлено ​​ексцентричну екзопланету

Міжнародна дослідницька група виявила екзопланету субнептунового розміру, яка обертається навколо зірки-червоного карлика на неправильній орбіті.

Про відкриття розповідають у Бернському університеті, предають OstanniPodii.com

"Червоні карлики" — маленькі зорі, й тому вони набагато холодніші за наше Сонце. Навколо таких зірок рідка вода можлива на планетах, розташованих набагато ближчих до зірки, ніж у нашій Сонячній системі. Відстань між екзопланетою та її зіркою є вирішальним фактором для її виявлення: чим ближче планета до своєї зірки, тим вище ймовірність, що її можна виявити.

У роботі, нещодавно опублікованій в журналі Astronomy & Astrophysics, дослідники на чолі з докторкою Ніколь Шанш із Центру космосу та життєдіяльності (CSH) Бернського університету повідомляють про відкриття екзопланети TOI-2257 b, що обертається навколо близько розташованого до неї червоного карлика. Ніколь Шанш також є членом Національного центру компетенції в галузі досліджень (NCCR) PlanetS, яким Бернський університет керує разом із Женевським університетом.

Спеціальний телескоп — частина розв′язання проблеми

Екзопланети, які знаходяться дуже далеко від нашої Сонячної системи, неможливо спостерігати безпосередньо за допомогою телескопа — вони занадто малі й відбивають занадто мало світла. Однак одним зі способів виявлення таких планет є транзитний метод. У цьому випадку телескопи використовують для пошуку спадів яскравості зірки, які виникають, коли планети проходять перед нею. Повторні спостереження за зниженням яскравості зірки дають точні вимірювання періоду обертання планети навколо зірки, а глибина транзиту дозволяє дослідникам визначити діаметр планети. У поєднанні з оцінками маси планети, отриманих за допомогою інших методів, наприклад, за допомогою вимірювань радіальної швидкості, можна розрахувати щільність планети.

Планета TOI-2257 b була спершу ідентифікована за даними космічного телескопа "Супутник спостережень за транзитами екзопланет" (TESS). Невелика зірка спостерігалася загалом чотири місяці, але через перерви між спостереженнями було незрозуміло, чи можна пояснити зниження яскравості транзитом планети з орбітою 176, 88, 59, 44 або 35 днів.

Спостереження за зіркою за допомогою глобального телескопа обсерваторії Лас-Камбрес згодом виключили можливість того, що падіння яскравості викликала планета з 59-денним орбітальним періодом. «Далі ми хотіли з’ясувати, чи можливий 35-денний орбітальний період», – пояснює Ніколь Шанш.

Розташований у Мексиці телескоп SAINT-EX у співпраці із CSH і NCCR PlanetS, призначений для більш детального вивчення червоних карликів та їхніх планет. SAINT-EX – це абревіатура, що означає Пошук і характеризація транзитних екзопланет. Проєкт отримав назву на честь Антуана де Сент-Екзюпері (Сент-Екс), відомого письменника, поета та авіатора.

SAINT-EX спостерігав частковий транзит TOI-2257 b і зміг підтвердити точний орбітальний період екзопланети навколо своєї зірки, 35 днів.

«Ще через 35 днів SAINT-EX зміг спостерігати повний транзит, що дало нам ще більше інформації про властивості системи», — каже співавтор Роберт Уеллс з CSH, який брав участь в обробці даних.

Планета помірного клімату з нерегулярною орбітою

Завдяки своєму 35-денному орбітальному періоду TOI-2257 b обертається навколо зірки на відстані, де на планеті можлива рідка вода, і тому можуть існувати сприятливі умови для виникнення життя. Планети в цій так званій «жилій зоні» поблизу маленької зірки-червоного карлика легше вивчати, оскільки вони мають коротші періоди обертання, і тому їх можна спостерігати частіше. Радіус TOI-2257 b (у 2,2 раза більший за земний) говорить про те, що планета скоріш газоподібна, з високим атмосферним тиском, що не сприяє життю.

«Ми виявили, що TOI-2257 b не має кругової концентричної орбіти», — пояснює Ніколь Шанш. Фактично це найбільш ексцентрична планета, що обертається навколо прохолодної зірки з коли-небудь знайдених. «З точки зору потенційної життєпридатності, це погана новина», – продовжує Ніколь Шанш. «Хоча середня температура планети є комфортною, вона коливається від -80°C до приблизно 100°C залежно від того, де на орбіті знаходиться планета – далеко чи близько від зірки».

Можливе пояснення цієї дивовижної орбіти полягає в тому, що далі в системі ховається гігантська планета, яка порушує орбіту TOI 2257 b. Подальші спостереження з вимірюванням радіальної швидкості зірки допоможуть підтвердити ексцентриситет і знайти можливі додаткові планети, які не вдалося спостерігати під час транзиту.

Кандидат на спостереження з JWST

Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST), успішно запущений 25 грудня, зробить революцію в дослідженнях екзопланетних атмосфер. Щоб визначити пріоритети хороших кандидатів для спостережень за допомогою JWST, була розроблена метрика спектроскопії пропускання (TSM), яка оцінює різні властивості системи. TOI-2257 b має добрі позиції щодо TSM та є однією з найпривабливіших субнептунових цілей для подальших спостережень. «Зокрема, планету можна було б досліджувати на предмет наявності таких ознак, як водяна пара в атмосфері», – підсумовує Ніколь Шанш.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.