Астрономы нашли горячий нептун в «пустыне нептунов»
Астрономы обнаружили горячий нептун в «пустыне нептунов», сообщается в статье, принятой к публикации в Astronomy&Astrophysics. Редкая экзопланета находится в тысяче световых лет от Земли и может помочь ученым выяснить, почему наблюдается дефицит газовых гигантов определенной массы вблизи далеких звезд.
На сегодняшний день большинство экзопланет, обнаруженных астрономами на коротких орбитах вокруг светил, похожи по размерам и массе либо на Юпитер, либо на Землю. При этом горячие нептуны с массами примерно 0,1 массы Юпитера и орбитальным периодом около 2-4 дней в непосредственной близости от звезд встречаются редко — этот феномен называют «пустыней нептунов». Почему так происходит, ученым пока что не ясно, но существуют разные версии. Возможно, подобные небесные тела не способны эффективно удерживать свою атмосферу, и она испаряется под воздействием излучения материнской звезды. С другой стороны, дефицит горячих нептунов может также объясняться убылью плотности внутри аккреционного диска на этапе формирования планетной системы.
Алексис Смит (Alexis Smith) из Института планетных исследований Немецкого аэрокосмического центра вместе с коллегами изучили данные обзора Next-Generation Transit Survey (NGTS), проведенного Паранальской обсерваторией в Чили. Они обнаружили у оранжевого карлика в двойной системе NGTS-14 транзитный сигнал, свидетельствующий о существовании экзопланеты. Дополнительные исследования с помощью телескопа TESS позволили уточнить ее характеристики.
Газовый гигант NGTS-14Ab удален от Земли на тысячу световых лет. Его радиус составляет примерно 0,44 от радиуса Юпитера, а масса — около 0,1 его массы, что позволяет определить плотность — она равна примерно 1,4 тысячи килограммов на метр в кубе. Для сравнения, у Нептуна это значение составляет 1,6 тысячи килограмма на метр в кубе: это говорит о том, что планета сохранила часть своей изначальной атмосферы.
Один оборот вокруг родительской звезды NGTS-14Ab совершает за 3,53 дня, а расстояние между двумя небесными телами составляет 0,04 астрономической единицы, что в десять раз меньше, чем между Меркурием и Солнцем (одна астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца). Равновесная температура горячего нептуна оценивается в 1,1 тысячи кельвинов.
Размеры экзопланеты и ее орбитальные характеристики позволяют поместить ее в «пустыню нептунов». Авторы надеются, что открытие большего числа подобных небесных тел поможет установить закономерности, которые укажут на причину ее существования.
Ранее астрономы обнаружили в «пустыне нептунов» первое обнаженное ядро экзопланеты, а также первый ультрагорячий нептун, который находится очень близко к похожей на Солнце звезде.
Кристина Уласович
Радиоимпульсы возникают в магнитосфере магнитара
Астрономы увидели, как галактический магнитар SGR J1935+2154 начал и перестал быть радиопульсаром. В этой фазе он пробыл 13 дней, спустя пять месяцев после того, как стал первым источником быстрого радиовсплеска в Млечном Пути. Это говорит в пользу теории о том, что подобные всплески связаны с намагниченными нейтронными звездами. Статья опубликована в журнале Science Advances. Впервые быстрые радиовсплески наблюдались 16 лет назад (хотя известны и более старые события), с тех пор было обнаружено несколько сотен подобных событий. Они представляют собой очень яркие импульсы радиоизлучения, которые длятся миллисекунды, чаще всего наблюдаются одиночные радиовсплески, однако известны и источники повторяющихся всплесков. При этом все источники находятся в других галактиках. Природа быстрых радиовсплесков до сих пор остается предметом споров и существует ряд теорий, объясняющих их. В 2018 году идея о том, что всплески могут возникать в магнитосфере намагниченных нейтронных звезд получила хорошее наблюдательное подтверждение, а в апреле 2020 года был обнаружен первый кандидат в источник быстрых радиовсплесков в Млечном Пути FRB 20200428, который укладывался в эту теорию. Его источником стал магнитар SGR J1935+2154, который находится в 21 тысяче световых лет от Солнца в остатке сверхновой G57.2+00.8. Группа астрономов во главе с Вэйвэем Чжу (Weiwei Zhu) из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук сообщила, что наблюдала SGR J1935+2154 в фазе радиопульсара при помощи наземного радиотелескопа FAST. Наблюдения велись с 9 по 30 октября 2020 года и были инициированы сообщением команды радиотелескопа CHIME, обнаружившим от магнитара три всплеска 8 октября. При этом в период с мая по август источник не проявлял заметной активности, лишь 30 апреля и 24 мая наблюдались три радиовсплеска умеренной светимости. В общей сложности за 13 дней ученые зарегистрировали 795 импульсов, которые четко повторялись с периодом 3,2478 секунды. Фаза радиоимпульсов не совпадает с фазой рентгеновских пульсаций, в отличие от эпизода генерации быстрого радиовсплеска FRB 20200428, при этом светимости одиночных импульсов примерно на восемь-девять порядков ниже, чем у FRB 20200428. Импульсы обладают сложной субструктурой, которая напоминает наблюдаемые структуры импульсов у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. Исследователи предполагают, что эти результаты говорят в пользу идеи о том, что магнитары могут быть источниками быстрых радиовсплесков. Возможно всплески, подобные быстрым радиовсплескам, и их аналоги с более низкой светимостью, генерируются за счет разных механизмов. Радиоимпульсы способны возникать в фиксированной области магнитосферы и генерируются за счет обычных физических механизмов, ответственных за излучение радиопульсаров. Радиовсплески же могут порождаться во время сильных возмущений магнитосферы и могут быть связаны с некими взрывными процессами, это способно объяснить отсутствие наблюдаемого периода у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. О том, что такое быстрые радиовсплески и как их изучают, можно прочитать в блоге астрофизика Сергея Попова.