Телескоп TESS нашел экстремально легкого экзогиганта

Космический телескоп TESS обнаружил нового представителя суперпухлых планет, который обращается вокруг солнцеподобной звезды. TOI-1420b стала крупнейшей из известных экзопланет с массой менее пятидесяти масс Земли и должна обладать обширной газовой оболочкой. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.

К настоящему моменту найдено множество экзопланет с массами между массами Нептуна и Сатурна — их аналогов нет в Солнечной системе. Среди них выделяется редкая категория суперпухлых планет, представляющих собой тела с массой меньше, чем у Нептуна, и радиусами, сравнимыми с радиусами газовых гигантов, что дает значение объемной плотности менее 0,2 грамма на кубический сантиметр. Такие тела плохо вписываются в модель аккреции вещества протопланетного диска на твердое ядро. Также неясно, как они могут удерживать долгое время свои объемные внешние оболочки из водорода и гелия.

Группа астрономов во главе со Стефани Йошидой (Stephanie Yoshida) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики сообщила, что обнаружила новую суперпухлую экзопланету у солнцеподобной звезды TOI-1420, расположенной в 658 световых годах от Солнца. Первоначально кандидата в экзопланету нашел космический телескоп TESS транзитным методом, а затем открытие помогли подтвердить фотометрические данные наблюдений семи наземных обсерваторий и спектрографов HARPS-N, NEID и TRES при помощи метода радиальных скоростей.

TOI-1420 обладает массой 0,98 массы Солнца, радиусом 0,92 радиуса Солнца и относится к спектральному типу G. Вокруг звезды почти по круговой орбите с периодом 6,96 дня и длиной большой полуоси 0,071 астрономической единицы обращается экзопланета TOI-1420b, которая похожа на ранее открытую экзопланету WASP-107b. TOI-1420b обладает радиусом 11,9 радиуса Земли и массой 25,1 массы Земли. Таким образом средняя плотность планеты составляет 0,089 грамма на кубический сантиметр, что в несколько раз меньше плотности воды.

Исследователи предполагают, что TOI-1420b представляет собой тело с твердым ядром с массой около четырех масс Земли, а остальная доля массы приходится на газовую оболочку из водорода и гелия, которую ядро неконтролируемо аккрециировало из протопланетного диска. Из-за большой высоты атмосферы экзопланета выглядит интересной целью для будущих спектроскопических исследований.

Ранее мы рассказывали про открытие суперземли у края обитаемой зоны близкого к Солнцу красного карлика.