TESS нашел систему из трех экзопланет и красного карлика

Астрономы при помощи телескопа TESS открыли уникальную близкую к нам (73 световых года) систему из трех небольших экзопланет и яркого красного карлика. Звезда характеризуется низкой активностью, а параметры планет подходят под критерии обитаемости, что делает всю систему одной из главных целей для будущих наблюдений, в том числе при помощи будущего космического телескопа «Джеймс Уэбб». Статья опубликована в журнале Nature.

Одной из основных задач в экзопланетологии является поиск небольших и не очень горячих планет, которые находятся в системах ярких, близких и относительно спокойных (в плане звездной активности) звезд, такие как М-карлики. Ученых интересуют параметры орбит, масса, размеры, примерный состав и наличие атмосферы у этих планет. Это позволяет определить механизмы их формирования и эволюции, а также оценить условия обитаемости. На сегодняшний день систем с подобными планетами открыто мало.

Группа астрономов во главе с Стивеном Кейном (Stephen Kane) из Калифорнийского университета сообщила об открытии трех экзопланет в системе TOI-270 при помощи метода транзитной фотометрии. Систему обнаружили в ходе анализа данных, собранных космическим телескопом TESS в период с сентября по декабрь 2018 года, и подтвердили при помощи ряда наземных обсерваторий. Все планеты находятся на орбитах вокруг яркого одиночного карлика спектрального класса M3, расположенного в 73 световых годах от Солнца. Его масса составляет 0,40 масс Солнца, радиус — 0,38 радиуса Солнца, а эффективная температура звезды оценивается в 3386 кельвин. Светимость TOI-270 составляет всего 0,033 солнечной, звезда характеризуется слабой активностью.

Три новооткрытые экзопланеты являются одними из самых маленьких и ближайших известных на сегодняшний день экзопланет. Ближе всех к звезде-хозяину расположена суперземля TOI-270b, радиус которой составляет 1,247 радиуса Земли, а период обращения 3,36 земных дня; предполагается, что это скалистая планета. Радиус двух других планет TOI-270c и TOI-270d составляет соответственно 2,42 и 2,13 радиуса Земли, а один оборот вокруг своей звезды они совершают за 5,66 и 11,38 земных дня. Эти экзопланеты, скорее всего, представляют собой субнептуны. Расстояние от самой дальней планеты до звезды не превышает 0,07 астрономической единицы, что сравнимо с расстоянием от Юпитера до его спутника Леды. При этом равновесная температура TOI-270d, равная 340 кельвинам, помещает планету в допустимый диапазон температур для экстремофильных организмов.

TOI-270 называется одной из главных целей для будущих наблюдений, так как яркость звезды позволяет провести абсорбционную спектроскопию атмосфер планет, исследуя изменения в спектре излучения звезды, проходящего сквозь них, в том числе при помощи будущего космического телескопа «Джеймс Уэбб». Кроме того, так как орбиты планет находятся в резонансной конфигурации, это позволяет провести достаточно точные измерения массы планет при помощи метода лучевых скоростей. Система крайне интересна и с точки зрения оценки пригодности для существования жизни, кроме того, можно проверить гипотезу о том, имеют ли планеты в компактных системах одинаковый механизм формирования. Ожидается, что в ближайшие пару лет за TOI-270 будут вестись  наблюдения с периодичностью несколько месяцев.

TESS был запущен в космос в апреле 2018 года. Недавно были подведены итоги его первого года работы на орбите, в ходе которого телескоп закончил обзор южного неба и обнаружил более 850 кандидатов в экзопланеты (21 планета уже подтверждена), шесть сверхновых и три экзокометы.

Александр Войтюк