Школьники помогли найти систему из четырех экзопланет
Астрономы при помощи наземных и космических телескопов отыскали систему из четырех экзопланет у близкой к Земле солнцеподобной звезды. В этом им помогли два старшеклассника, занимавшиеся обработкой данных наблюдений. Статья опубликована в журнале The Astronomical Journal.
На примере систем с несколькими экзопланетами астрономы могут проверять модели формирования, эволюции и орбитальной миграции планет. В частности, исследование подобных систем может позволить разобраться в происхождении «пустыни субнептунов» — наблюдаемом недостатке экзопланет с радиусами от 1,5 до 2 радиусов Земли вблизи звезд. Предполагается, что это может быть связано с фотоиспарением их атмосфер, из-за чего планеты активно теряют свою массу. Кроме того, ученым интересно понять, как зависит эволюция и обитаемость экзопланет с возрастом и спектральным типом их звезды.
Группа астрономов во главе с Тансу Дайлан (Tansu Daylan) из Института астрофизики и космических исследований Массачусетского технологического института сообщила об открытии системы TOI-1233 из четырех экзопланет вокруг звезды HD 108236, расположенной на расстоянии около 200 световых лет от Солнца. Первоначально открытие было сделано космическим телескопом TESS, наблюдавшим транзиты планет по диску звезды в 2019 году, в дальнейшем оно было подтверждено при помощи данных наблюдений наземных телескопов. Примечательно, что в работе участвовали два старшеклассника (16 и 18 лет), которые занимались обработкой данных телескопа TESS в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики и могут считаться одними из самых молодых астрономов, сделавших подобное открытие.
Масса звезды HD 108236 составляет 0,9 масс Солнца, а радиус — 0,88 радиуса Солнца. Ее эффективная температура оценивается в 5730 кельвин, а возраст — в 5,8 миллиарда лет. Вокруг звезды обращается четыре экзопланеты, самой близкой является HD 108236b, которая была отнесена к категории горячих скалистых суперземель, обладает радиусом 1,58 радиуса Земли и совершает один оборот вокруг светила за 3,79 земных дней. Остальные три экзопланеты TOI-1233 были классифицированы как субнептуны. Радиусы HD 108236c, HD 108236d и HD 108236e были оценены в 2,06, 2,72 и 3,12 радиуса Земли, соответственно, а периоды обращения вокруг звезды — в 6,2, 14,17 и 19,59 земных дней, соответственно.
Ученые считают, что планетная система у звезды HD 108236 согласуется с моделью фотоиспарения, которое может объяснить отсутствие газовой оболочки у самой близкой к звезде экзопланете. Если же учесть, что сама звезда очень яркая и похожа на Солнце, а планеты охватывают широкий диапазон радиусов и равновесных температур, то система TOI-1233 представляет отличную цель для спектроскопических наблюдений при помощи будущего космического телескопа «Джеймс Уэбб». Кроме того, за планетами будет наблюдать и телескоп CHEOPS, который должен помочь ученым уточнить радиусы экзопланет.
Ранее мы рассказывали о том, как TESS обнаружил две юные планетные системы, теплую суперземлю и субнептун у спокойных красных карликов и первый ультрагорячий нептун.
Александр Войтюк
Это первый известный гидрид металлов в атмосферах экзопланет
Астрономы при помощи наземных телескопов достоверно обнаружили гидрид хрома в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Это первый случай подтвержденного открытия гидрида металлов в атмосферах экзопланет. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Линии гидридов и оксидов металлов используются астрофизиками при спектроскопических исследованиях атмосфер очень холодных звезд и коричневых карликов для их классификации и определения некоторых свойств — например, металличности или наличия облаков. Горячие экзогиганты могут обладать температурой, сравнимой с температурой коричневых карликов (а порой и звезд), поэтому в них тоже можно найти оксиды и гидриды металлов, которые влияют на свойства их атмосфер, например, вызывают температурную инверсию. Неоднократные поиски на горячих и теплых экзопланетах гидридов железа и хрома уже давали интересные кандидатуры, однако эти результаты основаны на спектроскопии низкого разрешения, что затрудняет достоверную идентификацию различных соединений и не позволяет сделать однозначных выводов. Группа астрономов во главе с Лаурой Флэгг (Laura Flagg) из Корнеллского университета сообщила об однозначном обнаружении гидрида хрома (CrH) в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Для этого ученые проанализировали данные спектроскопических наблюдений высокого разрешения, проведенных при помощи спектрографов GRACES и UVES, установленных на наземных телескопах «Джемини-Север» и VLT. Наблюдения велись в 2017 и 2022 году, во время транзитов планеты по диску звезды. Масса WASP-31b оценивается в 0,478 массы Юпитера, а радиус — в 1,549 радиуса Юпитера, она совершает один оборот вокруг своей звезды спектрального класса F5 за 3,4 дня и обладает равновесной температурой 1481 кельвин, а также очень низкой плотностью. Ранее в атмосфере экзопланеты уже был обнаружен гидрид хрома, однако тогда данные казались не до конца убедительными — статистическая значимость открытия составила 3,3 сигма. В текущем исследовании статистическая значимость обнаружения гидрида хрома составляет 5,6 сигма, что делает WASP-31b первой экзопланетой с подтвержденным наличием гидрида металла. Авторы отмечают, что текущие возможности наземной спектроскопии высокого разрешения для поисков гидридов и оксидов металлов на других экзопланетах ограничены и для новых открытий стоит использовать космические телескопы, такие как «Джеймс Уэбб», а также будущие крупные наземные телескопы следующего поколения. Ранее мы рассказывали о том, как астрономы впервые отыскали барий, самарий и тербий в атмосферах ультрагорячих юпитеров — это самые тяжелые найденные на сегодня элементы в атмосферах экзопланет.