|
Почему красные карлики образуют массивные планеты
|
|
|
|
В последние годы число известных экзопланет за пределами Солнечной системы выросло в геометрической прогрессии. На сегодняшний день подтверждено наличие 5799 экзопланет в 4310 звездных системах, и еще тысячи кандидатов ожидают подтверждения. Что особенно заинтересовало астрономов, так это то, что звезды М-типа (красные карлики), по-видимому, очень хорошо подходят для формирования скалистых планет. В частности, астрономы обнаружили множество газовых гигантов и планет, масса которых в несколько раз превышает массу Земли (Суперземель), вращающихся вокруг этих маломассивных и более холодных звезд.
|
|
|
|
Рассмотрим TOI-6383A, холодную карликовую звезду массой менее половины массы Солнца, которая вращается вокруг еще меньшего и более холодного спутника — красного карлика TOI-6383B. В недавнем исследовании международная группа астрономов из исследования "Поиск гигантских экзопланет вокруг звезд-карликов М" (GEMS) обнаружила гигантскую планету, проходящую транзитом перед главной звездой, обозначенной TOI-6383Ab.
|
|
|
|
Эта планета похожа по размеру и массе на звезду-компаньона системы, что вызывает вопросы о формировании планет-гигантов в системах красных карликов.
|
|
|
|
Команду возглавляла Лия Марта Бернабо, аспирантка астрономического факультета Техасского университета в Остине (UTA) и Немецкого аэрокосмического центра (DLR).
|
|
|
|
|
|
|
К ней присоединились коллеги из коллаборации GEMS, в которую входят астрономы из Центра изучения обитаемости планетных систем, Научной лаборатории Земли и планет Карнеги, Центра экзопланет и обитаемых миров, Цюрихского института физики элементарных частиц и астрофизики ETH, Института астрономии Антона Паннекука, NOIRLab, Космического центра имени Годдарда НАСА. Летный центр, а также множество университетов и институтов.
|
|
|
|
Статья, в которой подробно описываются их результаты, была недавно принята к публикации в журнале Astronomical Journal. Она опубликована на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
Система TOI6383 состоит из двух красных карликов, расположенных примерно в 560 световых годах от Земли. Первичная звезда (А) примерно на 46% массивнее Солнца и примерно таких же размеров, а температура ее поверхности, по оценкам, составляет 3444 К (3170 °C; 5740°F), что составляет около 60% от температуры поверхности Солнца.
|
|
|
|
Его спутник (B) на 20,5% массивнее нашего Солнца, на 22% больше его по размеру и имеет расчетную температуру поверхности 3121 К (2848°C; 5158°F). Между тем, TOI6383Ab имеет массу и размеры, сравнимые с Юпитером, а период обращения вокруг него составляет около 1,79 суток.
|
|
|
|
Основываясь на обзоре всего неба с помощью спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), исследовательская группа GEMS занимается поиском гигантских экзопланет вокруг звезд-карликов (GEMS) с использованием метода транзитной фотометрии (Transit Photometry). Это заключается в наблюдении за периодическими падениями яркости звезд, которые могут указывать на прохождение планет перед их родительскими звездами относительно наблюдателя.
|
|
|
|
Экзопланета была обнаружена TESS и подтверждена с помощью комбинации последующей фотометрии и измерений лучевой скорости с помощью наземных телескопов.
|
|
|
|
Цель этого исследования - проверить теории о том, как образуются планеты, которые можно разделить на две основные категории. Первый сценарий - это модель аккреции ядра, в которой планетезимали скапливаются вокруг массивного ядра.
|
|
|
|
Однако в последние десятилетия эта модель подверглась сомнению, в основном из-за того, что она не согласуется с массовым балансом и временными рамками формирования M-карликов. Обычно звезды-карлики имеют менее массивные протопланетные диски вокруг себя, что означает, что для образования планет-гигантов недостаточно материала.
|
|
|
|
Второй сценарий - это модель быстрого формирования, согласно которой массивный протозвездный диск распадается на скопления под действием собственной гравитации, которые затем обрастают материалом и образуют планеты. Открытие этой последней массивной планеты вокруг звезды с низкой массой поможет астрономам проверить эти конкурирующие модели.
|
|
|
|
На сегодняшний день вокруг красных карликов М-типа обнаружено всего 20 массивных экзопланет. Исследование GEMS стремится увеличить этот список как минимум до 40, после чего можно будет провести более точные тесты этих моделей.
|
|
|
|
Источник
|
