TESS нашел молодую экзопланетную систему в звездном потоке Рыбы-Эридан
Астрономы при помощи космических и наземных телескопов отыскали очень молодую экзопланетную систему в недавно открытом звездном потоке Рыбы-Эридан. TOI-451 включает в себя три экзопланеты, солнцеподобную звезду и ее возможный компаньон в виде пары красных карликов. Статья опубликована в журнале The Astronomical Journal.
Механизмы эволюции экзопланет в течение первых несколько сотен миллионов лет своей жизни до сих пор плохо изучены, однако крайне важны для планетологов, так как должны помочь объяснить наблюдаемое распределение экзопланет по массам и особенности их орбит и состава атмосфер. В частности, считается, что за дефицит планет с массами 1,5–2 масс Земли вблизи их родительских звезд (пустыня субнептунов) могут быть ответственны процессы фотоиспарения атмосфер под действием излучения от звезды или за счет горячих недр планеты либо подобные объекты могут просто не образовываться. Чтобы проверить эти и другие теории ученые проводят поиск и исследование состава и свойств атмосфер молодых экзопланет, а также пытаются построить распределение их радиусов.
Группа астрономов во главе с Элизабет Ньютон (Elisabeth Newton) из Дартмутского колледжа сообщила об открытии молодой экзопланетной системы TOI-451 в рамках программы THYME (TESS Hunt for Young and Maturing Exoplanets). Первоначально экзопланеты были обнаружены в 2018 году космическим телескопом TESS, использующим метод транзитной фотометрии, в дальнейшем астрономы провели спектроскопические и фотометрические наблюдения за системой при помощи целого ряда наземных телескопов и проанализировали архивные данные космических инфракрасных телескопов WISE и «Спитцер».
TOI-451 находится на расстоянии 400 световых лет от Солнца, в созвездии Эридана и состоит из трех экзопланет и звезды, масса которой составляет 0,95 массы Солнца, а радиус — 0,87 радиуса Солнца. При этом звезда вращается вокруг своей оси в пять раз быстрее, чем Солнце, а ее светимость составляет 0,64 светимости нашего светила. Астрономы установили, что система принадлежит звездному потоку Рыбы-Эридана, возраст которого составляет всего 120 миллионов лет. Избыток инфракрасного излучения от системы интерпретируется учеными как обломочный диск, кроме того, данные указывают на еще один, очень удаленный компонент системы, получивший обозначение TOI-451 B и могущий быть двойной системой из красных карликов.
Экзопланеты TOI 451b, c и d обладают радиусами 1,9, 3,1 и 4,1 радиуса Земли, а год на них длится 1,9, 9,2 и 16 земных дней соответственно. Эффективные температуры этих тел составляют 720-1500 кельвин, а их массы лежат в диапазоне 2-19 масс Земли. Астрономы считают, что эти экзопланеты до сих пор могут терять свою массу за счет процесса фотоиспарения, который может длится еще несколько сотен миллионов лет. Ожидается, что дальнейшие наблюдения за TOI-451 позволят уточнить массы экзопланет и понять состав их атмосфер.
Ранее мы рассказывали о том, как благодаря TESS астрономы
длинную резонансную цепочку экзопланет,
планетные системы и
нептун.
Александр Войтюк
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.