Космический телескоп TESS обнаружил новую экзопланету: TOI-6651 b, самый плотный субсатурн в своём классе

Астрономы из Физической исследовательской лаборатории (PRL) в Ахмадабаде (Индия) и их международные коллеги обнаружили новую экзопланету с относительно высокой плотностью. Об этом открытии было сообщено в исследовательской статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.

Используя космический телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), астрономы провели исследование около 200 000 самых ярких звёзд около Солнца с целью поиска транзитных экзопланет. На данный момент было выявлено более 7 200 кандидатов в экзопланеты (объекты интереса миссии TESS), из которых 545 уже подтверждены.

Источник: DALL-E

Группа астрономов под руководством Санджая Баливала из PRL подтвердила ещё одну транзитную экзопланету (TOI), отслеживаемую TESS. Учёные обнаружили транзитный сигнал в кривой блеска TOI-6651 — звезды G-типа, расположенной примерно в 690 световых годах от нас, возраст которой оценивается в 3,7 миллиарда лет. Планетарная природа этого сигнала была подтверждена последующими наблюдениями с использованием наземных объектов.

«Мы представили открытие и характеристику плотной экзопланеты TOI-6651 b, проходящей через богатую металлами субгигантскую звезду G-типа», — пишут исследователи в статье.

Согласно исследованию, TOI-6651 b имеет радиус около 5,09 радиусов Земли, а масса экзопланеты в 61 раз больше массы Земли. Это даёт объёмную плотность на уровне 2,52 г/см 3, что делает открытие самым плотным субсатурном, обнаруженным с помощью TESS.

Кривая блеска TESS (LC) TOI-6651: 1800-секундная каденция и 200-секундная каденция, показаны зелеными и синими точками соответственно. Верхняя панель отображает полную кривую блеска в зависимости от времени, а нижняя панель представляет фазово-сложенную кривую блеска с розовыми точками, представляющими 25-минутные данные. Чёрная сплошная линия на обеих панелях представляет собой наиболее подходящую транзитную модель для TOI-6651 b. Источник: Baliwal et al., 2024.

TOI-6651 b вращается вокруг своей звезды каждые 5,05 дней по орбите с эксцентриситетом 0,09 на расстоянии приблизительно 0,06 а.е.. Равновесная температура планеты оценивается в 1493 К. Авторы статьи оценивают, что масса ядра TOI-6651 b составляет около 53 масс Земли. Они предполагают, что планета состоит преимущественно из плотных материалов, таких как камень и железо, которые составляют около 87% её общей массы. Оставшаяся часть массы, скорее всего, состоит из оболочки водорода/гелия низкой плотности.

Что касается родительской звезды, TOI-6651, то её радиус составляет около 1,32 солнечных радиусов, а масса — 1,72 солнечных масс. Эффективная температура звезды составляет 5940 К, а её металличность, согласно измерениям, составляет 0,225 dex, это означает, что металличность TOI-6651 в 1,66 раза выше, чем металличность Солнца. Металличность звезды может влиять на её спектр, температуру, и на образование планет.

Подводя итоги, исследователи подчеркнули, что необычные свойства TOI-6651 b бросают вызов известным теориям формирования планет: «Существование TOI-6651b бросает вызов традиционным теориям формирования планет и может быть результатом событий слияния или значительной потери массы атмосферы из-за приливного нагрева, что подчёркивает сложное взаимодействие динамических процессов и эволюции атмосферы при формировании массивных плотных субсатурнов».