Астрономы нашли систему из звезды с субзвездным объектом и экзопланетой

Александр Войтюк

Положение субзвездного объекта на прямом изображении, полученном приемником SPHERE. Звезда TOI-179 заблокирована коронографическим диском, ее положение отмечено красной точкой

S. Desidera et al. / arXiv, 2022

Планету первоначально нашел телескоп TESS.

Астрономы обнаружили необычную планетную систему, состоящую из оранжевого карлика, массивного субзвездного объекта, находящегося на границе между звездами и коричневыми карликами, а также экзопланетой с массой, близкой к Нептуну. TOI-179 станет интересным объектом для дальнейших исследований с точки зрения совместной физической и динамической эволюции планет и субзвездных объектов, входящих в одну систему. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Наблюдаемая в настоящее время архитектура планетных систем представляет собой результат значительной эволюции систем, которая может включать в себя одновременно несколько механизмов, действующих в разных временных масштабах. К таким механизмам относятся миграции планет на другие орбиты в пределах околозвездного диска, динамические взаимодействия планет друг с другом, гравитационные взаимодействия тел, входящих в систему, со сближающимися с системой звездами или компаньонами родительской звезды, находящихся на широких орбитах, или влияние на орбиту планеты приливных сил со стороны родительской звезды. Чтобы понять, насколько разнообразно может протекать эволюция планетной системы и как ее эволюционный путь зависит от начальных свойств, ученые ищут очень молодые звезды, которые обладают экзопланетами и иногда компаньонами звездных и субзвездных масс.

Группа астрономов во главе с Сильвано Дезидерой (Silvano Desidera) из Астрономической обсерватории Падуи подтвердила обнаружение у звезды TOI-179 экзопланеты, а также открытие субзвездного тела, входящего в систему.

Экзопланету первоначально нашел космический телескоп TESS при помощи метода транзитной фотометрии, для подтверждения методом радиальных скоростей использовались данные наземного спектрографа HARPS, а также данные высококонтрастных коронографических наблюдений инструментами SPHERE и NaCo и данные рентгеновских наблюдений телескопа «Чандра».

Данные наблюдений SPHERE позволили также отыскать дополнительный объект в системе.

Звезда TOI-179 относится к спектральному типу K2V, обладает массой 0,83 массы Солнца и радиусом 0,76 радиуса Солнца. Возраст звезды оценивается примерно в 400 миллионов лет, а ее эффективная температура составляет 5145 кельвин. Светило является активной звездой и находится на расстоянии 125 световых лет от Солнца.

TOI-179b характеризуется орбитальным периодом 4,13 земных дня, массой 24 масс Земли и радиусом 2,62 радиусов Земли. Эксцентриситет орбиты экзопланеты составляет 0,34, что свидетельствует о ее вытянутости. Усредненная модель ее внутренней строения предполагает наличие 75 процентов горных пород и 25 процентов воды, помещая планету на краю распределения суперземель и нептуноподобных планет.

Положение экзопланеты TOI-179b и других известных экзопланет на диаграмме «Радиус—масса». Цвет отвечает за возраст объекта

S. Desidera et al. / arXiv, 2022

Что же касается третьего тела в системе, то оно получило обозначение HD 18599B, находится на расстоянии всего 3,3 астрономических единицы от звезды и обладает массой 83 массы Юпитера, что помещает объект в область перехода между маломассивными звездами и коричневыми карликами.

В дальнейшем ученые планируют провести обширные исследования этой системы — экзопланета интересна с точки зрения исследования ее возможной атмосферы, а уточнение орбит тел в системе должно помочь определить механизм ее формирования.