TESS нашел пережившую расширение звезды планету
Астрономы проанализировали наблюдения космическим телескопом TESS звезд HD 212771 и HD 203949 — первых светил с уже открытыми экзопланетами, у которых аппарат зафиксировал заметные колебания. Оказалось, что у одной из них планета находится настолько близко к звезде, что должна была быть поглощена на этапе расширения светила. Скорее всего раньше планета находилась дальше и мигрировала к центру относительно недавно, пишут авторы в The Astrophysical Journal.
Телескоп TESS создан для изучения звезд в солнечной окрестности. В первую очередь он нацелен на поиск экзопланет транзитным методом, то есть на основе изменений яркости светил при прохождении объектов по их диску. Однако исключительно точные измерения потоков излучения инструментами TESS позволяют проводить множество других исследований, в том числе в области астросейсмологии, то есть науки о колебаниях звезд. Также этому способствует наблюдательная программа телескопа, в рамках которой он покроет почти все небо и соберет информацию о большом количестве объектов.
Астросейсмология особенно продуктивна в случае похожих на Солнце звезд или красных гигантов, так как у таких светил внешние оболочки находятся в конвективном движении, благодаря чему могут происходить крупномасштабные колебания с заметной амплитудой. В контексте изучения экзопланет астросейсмология может указать как на само наличие таких объектов на орбите вокруг звезды, так и на детальные свойства, такие как взаимная ориентация угловых и орбитальных моментов, а также эксцентриситет планет.
Работа международного коллектива астрономов при участии Тьяго Капманте (Tiago Campante) из Университета Порту в Португалии посвящена исследованию звезд HD 212771 и HD 203949 при помощи телескопа TESS. У этих звезд ранее уже были обнаружено по одной экзопланете методом лучевых скоростей, а теперь ученые также измерили их колебания.
Анализ колебаний позволил сделать новые оценки масс, возрастов, поверхностных температур, радиусов, плотностей и силы тяжести для обоих светил. Оказалось, что масса HD 203949 была значительно переоценена при первичном анализе несколько лет назад: вместо 2,1 массы Солнца в новой работе получилось 1,0-1,2. Такое изменение потребовало перерасчета параметров экзопланеты, так как метод радиальных скоростей, которым изначально она была открыта, сильно зависит от массы центрального объекта.
Пересчитав влияние планеты на светило меньшей массы оказалось, что для объяснения наблюдательных данных необходимо, чтобы она находилась на расстоянии порядка 0,65 астрономических единиц от звезды, а ее масса превышала юпитерианскую в пять раз или чуть больше.
Так как материнская звезда HD 203949 может относиться к красному сгущению, то есть группе красных гигантов, уже переживших расширение и гелиевую вспышку, то планета на столь близкой орбите должна была быть уничтоженной. Проведенные авторами численные симуляции указывают, что планета могла изначально находиться гораздо дальше, примерно на расстоянии 3,1–3,5 астрономических единиц, а затем во время активной потери массы звездой при прохождении вершины ветви красных гигантов благодаря приливным взаимодействиям могла мигрировать ближе к звезде.
Ранее при помощи телескопа TESS астрономы в деталях рассмотрели разрыв звезды черной дырой, узнали свойства горячего сатурна методом астросейсмологии, нашли молодую экзопланету в стадии сжатия и открыли систему из трех экзопланет и красного карлика.
Тимур Кешелава
Для скалярной константы связи удалось уточнить предел почти на порядок
Физики из Великобритании получили наиболее жесткие на сегодняшний день ограничения на параметры ультралегкой темной материи. Для этого они использовали данные атомных часов и новый модельно-независимый подход к изучению вариаций во времени этих параметров и других фундаментальных констант. Работа опубликована в журнале New Journal of Physics. По современным представлениям темной материи во Вселенной примерно в пять раз больше обычного вещества. Она не участвует в электромагнитных взаимодействиях и поэтому недоступна прямому наблюдению. Наиболее вероятные кандидаты на роль темной материи — вимпы — до сих пор экспериментально не обнаружены. Поэтому ученые рассматривают и другие теории о составе темной материи: от сверхлегких частиц, например, аксионов, до первичных черных дыр. Ранее ученые уже использовали данные атомных часов для ограничения параметров ультралегкой темной материи с массой менее 10-16 электронвольт. На этот раз физики Натаниель Шерилл (Nathaniel Sherrill) и Адам О Парсонс (Adam O Parsons) с коллегами из университета Сассекса и Национальной физической лаборатории в Теддингтоне предложили новый модельно-независимый подход к изучению временных вариаций фундаментальных констант при анализе данных атомных часов. При этом количество свободных параметров увеличилось, что по мнению ученых позволит тестировать различные модели и их константы связи. Чтобы проверить новый подход в действии, физики использовали три типа атомных часов: на основе атомов стронция Sr в решетчатой ловушке, на основе ионов иттербия Yb+ в ловушке Пауля и атомные часы на цезиевом фонтане Cs. Частоты всех часов измерялись относительно водородного мазера, после чего рассчитывались отношения частот Yb+/Sr, Yb+/Cs и Sr/Cs. Это позволило исключить возможные ошибки, связанные с нестабильностью работы мазера из-за изменения параметров окружающей среды. Генерируемые частоты во всех часах зависят от соотношений постоянной тонкой структуры и массы электрона. Поэтому из взаимных измерений частот трех часов можно получить колебания со временем этих констант. Особенностью эксперимента стала независимость измерений от предполагаемой функциональной зависимости констант от времени. Поэтому полученные ограничения могут быть использованы при рассмотрении любых гипотетических моделей. В частности, ученые получили ограничения на константы связи гипотетических частиц темной материи в области масс от 10-20 до 10-17 электронвольт. Для скалярной константы связи dγ(1) физикам удалось исключить новую область параметров, усилив предыдущий предел примерно на порядок. Ученые до сих пор не могут определить параметры темной материи, хотя и видят ее проявления в различных процессах. Чтобы лучше разобраться, какие на сегодняшний день существуют модели, описывающие темную материю, пройдите наш тест.