Астрономы открыли экзопланету, похожую на горячий Сатурн

Орбитальная обсерватория NASA TESS работает в космосе с 2018 года. С помощью четырех широкоугольных камер она ищет экзопланеты на орбитах вокруг далеких и ярких звезд транзитным методом, основанным на наблюдениях за прохождением планеты на фоне родительской звезды. 

На сегодня телескоп обнаружил примерно 6900 кандидатов в экзопланеты, из которых на ноябрь 2023 года 398 получили подтверждение. 

Команда астрономов под руководством Те Хана из Калифорнийского университета в Ирвайне (США) в своей работе, которая готовится к публикации в The Astrophysical Journal, рассказала, что благодаря новым данным TESS удалось подтвердить еще одну экзопланету, 399-ю по счету. Речь идет об объекте TOI-5344 b, который вращается вокруг звезды TOI-5344 — красного карлика спектрального класса M0 на расстоянии 444 световых лет от Солнца. С текстом работы можно ознакомиться на сервере препринтов Корнеллского университета. 

Выводы ученых подтвердили наземные наблюдения: фотометрия (0,6-метровый телескоп обсерватории Ред-Баттс в США), методы лазерной спекл-контрастной визуализации (программа NN-Explore Exoplanet) и лучевых скоростей (спектрограф Habitable-zone Planet Finder, установленный на телескопе Хобби — Эберли в обсерватории Мак-Доналд, США). 

На основании полученных параметров авторы исследования заключили, что TOI-5344 b относится к планетам типа Сатурна. Она почти в 10 раз больше и в 135 раз массивнее Земли, наш газовый гигант массивнее Земли в 95 раз. Средняя плотность объекта — 0,8 грамма на кубический сантиметр, Сатурна — 0,687 грамма на кубический сантиметр. Экзопланета находится от родительского светила на расстоянии 0,04 астрономической единицы, а полный оборот вокруг звезды делает за 3,8 земных суток  (эти же параметры Сатурна — 9,58 астрономической единицы и 29,5 года соответственно). Температура на поверхности экзопланеты — около 406 градусов Цельсия, на Сатурне она равна минус 170 градусам.

С помощью моделирования исследователи рассчитали, что TOI-5344 b должна содержать количество тяжелых элементов, аналогичное количеству на Сатурне (тяжелые элементы в составе планет-гигантов Солнечной системы занимают от трех до 13 процентов массы). Авторы причислили новый объект к группе GEMS: она включает в себя гигантские экзопланеты, вращающиеся вокруг красных карликов спектрального класса M. Радиус этих экзопланет варьируется от восьми до 15 радиусов Земли, они как минимум в 80 раз массивнее нашей планеты. Сейчас в эту группу входят 20 таких объектов. 

Что касается родительской звезды TOI-5344, выяснилось, что она имеет радиус примерно 0,56 радиуса Солнца, а ее масса составляет 0,59 солнечной. Возраст TOI-5344 — около 7,1 миллиарда лет, температура ее поверхности достигает 3770 кельвинов (0,65 температуры Солнца). Содержание металлов в звезде относительно высокое — на уровне 0,48 dex, что делает ее одним из самых богатых металлами красных карликов — хозяев GEMS-объектов.

Открытие экзопланет, относящихся к GEMS-группе, достаточно редкое событие в астрономии. Ученые надеются, что в ближайшем будущем TESS обнаружит еще больше таких космических тел, что поможет астрономам лучше понять процесс формирования и эволюцию этих миров.