Телескоп TESS нашел молодую экзопланету в стадии сжатия
Космический телескоп TESS обнаружил экзопланету в «подростковом возрасте» — она младше 50 миллионов лет и еще не закончила стадию сжатия. Эта планета находится относительно близко к Земле, на расстоянии около 150 световых лет, и космический телескоп «Джеймс Вебб» сможет исследовать состав ее атмосферы, что позволит больше узнать о путях эволюции планетных систем, пишут ученые в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal.
Параметры экзопланет сильно меняются с «возрастом». Гравитационные взаимодействия с другими телами изменяют параметры их орбит, высокоэнергетическое излучение родительских звезд вызывает потерю атмосферы, а объем газовых гигантов уменьшается по мере их остывания в течением времени.
Группа под руководством Элизабет Ньютон (Elisabeth Newton) из Дартмутского колледжа в Британии подтвердила открытие экзопланеты DS Tuc Ab, которая первоначально была обнаружена в ходе анализа данных наблюдений орбитального телескопа TESS, проведенных в ноябре 2018 года. Она находится на орбите вокруг одной из звезд спектрального класса G6V в визуальной двойной звездной системе, расположенной в 150 световых годах от Земли и принадлежащей звездной ассоциации Тукана-Часы (Tucana—Horologium), возрастом около 45 миллионов лет. Вторая звезда в системе принадлежит к спектральному классу K3V, ее орбита пролегает в 157-174 астрономических единицах от звезды-компаньона.
Чтобы доказать присутствие экзопланеты в системе и узнать ее свойства, ученые проанализировали данные космического телескопа «Спитцер», а также нескольких наземных обсерваторий. Оказалось, что DS Tuc Ab имеет радиус 5,7 радиуса Земли и попадает в малочисленную группу планет между супер-Нептунами и суб-Сатурнами. Возраст планеты оценивается меньше, чем в 50 миллионов лет, она настолько молода, что, вероятно, все еще сжимается из-за остывания недр и может также терять массу. Предполагается, что ее радиус уменьшится на 5-10 процентов в течение следующих нескольких сотен миллионов лет. Период обращения экзопланеты составляет 8,1 земных дня, а ее равновесная температура оценивается в 850 кельвинов.
Ученые называют DS Tuc Ab прекрасной целью для наблюдений при помощи будущего космического телескопа «Джеймс Вэбб», который сможет провести спектрометрические измерения ее атмосферы «на просвет», то есть изучая характеристики излучения материнской звезды, проходящего сквозь газовую оболочку планеты. Кроме того, возможно, удастся обнаружить и экзосферу планеты.
Космический телескоп TESS ищет экзопланеты методом транзитной фотометрии — он отслеживает небольшие изменения блеска звезды при прохождении планеты по ее диску. Основными целями для аппарата являются яркие звезды на расстоянии от 30 до 300 световых лет от Земли. Найденные кандидаты в экзопланеты становятся целями других обсерваторий (как наземных, так и орбитальных), которые изучают их более детально. За первые полгода работы телескоп обнаружил более 280 кандидатов в экзопланеты, из которых 20 уже были подтверждены.
Александр Войтюк
Однако открытие еще предстоит подтвердить
Астрономы обнаружили кандидата во вспышку сверхновой типа Ia с двойной детонацией — им стала сверхновая SN 2022joj, обнаруженная в 2022 году. Предполагается, что детонация внешней тонкой гелиевой оболочки белого карлика повлекла за собой вторичную детонацию ядра. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Вспышки сверхновых типа Ia возникают, когда на белом карлике из-за превышения по массе предела Чандрасекара происходит термоядерный взрыв. Такая ситуация может возникнуть, когда белый карлик аккрецирует вещество звезды-компаньона в двойной системе или при слиянии двух белых карликов. В астрономии такие сверхновые играют важную роль, помогая определять расстояния до далеких галактик и выступая как источники большинства элементов группы железа (от титана до цинка), встречающихся во Вселенной. Группа астрономов во главе с Эстефанией Падильей Гонсалес (Estefania Padilla Gonzalez) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре опубликовала результаты анализа данных фотометрических и спектроскопических наблюдений наземных и космических телескопов за необычной сверхновой SN 2022joj типа Ia, которая была обнаружена наземной системой телескопов ZTF 8 мая 2022 года. Галактикой-хозяином сверхновой стала небольшая карликовая галактика, расположенная на расстоянии 105,2 мегапарсек от Солнца. В отличие от других сверхновых типа Ia, SN 2022joj демонстрировала исключительно красный цвет, начиная с одиннадцатого дня вспышки и до момента достижения максимальной яркости, в дальнейшем поток излучения стал смещаться к синему концу спектра. Сравнение кривой блеска и спектров SN 2022joj с различными моделями сверхновых выявило хорошее согласование с моделью двойной детонации. В ней углеродно-кислородный белый карлик с массой до предела Чандрасекара накапливает вблизи своей поверхности гелий в достаточном количестве, чтобы в гелиевой оболочке произошла детонация, порождающая ударную волну, которая, в свою очередь, инициирует детонацию ядра карлика. Такая картина может иметь место для белых карликов, аккрецирующих вещество звезды-компаньона, или для случая слияния углеродно-кислородного белого карлика с маломассивным гелиевым белым карликом. В случае SN 2022joj данные наблюдений вписываются в модель двойной детонации с массой белого карлика околосолнечной массы, обладающего тонкой гелиевой оболочкой с массой 0,01-0,02 массы Солнца. Применимость модели толстой гелиевой оболочки (более 0,05 массы Солнца) оказалась хуже. Раннее покраснение вспышки в этом случае можно объяснить образованием элементов группы железа во внешней оболочке белого карлика. Однако идея о том, что SN 2022joj действительно можно отнести к сверхновой типа Ia с двойной детонацией, нуждается в дополнительном подтверждении новыми моделированиями, так как есть несоответствия. В частности, модели предсказывают яркие эмиссионные линии [Ca II] в спектре, в то время как в спектре SN 2022joj наблюдается сильное излучение [Fe III]. Ранее мы рассказывали о том, как сверхновая 1181 года вписалась в модель слияния двух белых карликов.