Екзопланета TOI-6383A, відкрита у подвійній системі, може дати відповідь на старе питання. Чому такі невеликі зорі, як червоні карлики все ж утворюють масивні планети?
Відкриття екзопланет
В останні роки кількість відомих екзопланет зростала в геометричній прогресії. На сьогодні підтверджено існування 5799 світів у 4310 зоряних системах, і ще тисячі кандидатів очікують на підтвердження. Особливо цікавими для астрономів є невеличкі зорі, так звані червоні карлики. Навколо них виявили несподівано багато планет.
Зокрема, астрономи виявили багато газових гігантів і суперземель, які в кілька разів перевищують масу нашої рідної планети. І чимало з них обертаються навколо цих маломасивних, холодних зір.
Нещодавно вчені дослідили TOI-6383A, холодну зорю масою менше половини маси Сонця, яка обертається в парі з іще меншим і холоднішим супутником — червоним карликом TOI-6383B. У нещодавньому дослідженні міжнародна команда астрономів у межах проєкту Searching for Giant Exoplanets around M-dwarf Stars (GEMS) виявила гігантську планету, що проходить перед первинною зорею, позначеною як TOI-6383Ab.
Ця планета подібна за розміром і масою до зорі-компаньйона системи, що ставить питання про формування планет-гігантів у системах червоних карликових зір. Стаття, в якій детально описуються висновки вчених, нещодавно була прийнята до публікації в Astronomical Journal та опублікована на сервері препринтів arXiv.
Особливості системи TOI-6383
Система TOI-6383 складається з двох червоних карликових зір, розташованих на відстані близько 560 світлових років від Землі. Первинна зоря (A) приблизно на 46% менш масивна за Сонце та приблизно настільки ж менша від нього за діаметром. Температура поверхні становить 3 444 K — близько 60% від температури поверхні Сонця.
Її супутник (B) на 20,5% масивніший за наше Сонце, на 22% більший за нього і має приблизну температуру поверхні 3 121 K (2 848 °C; 5 158 °F). Проте, TOI6383Ab має масу і розмір, порівнянні з Юпітером, і орбітальний період близько 1,79 дня.
Спираючись на дані NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), команда дослідників GEMS займається пошуком гігантських екзопланет навколо M-карликових зір за допомогою транзитного методу (транзитної фотометрії). Він полягає у спостереженні за зорями на предмет періодичних «провалів» яскравості, які можуть вказувати на проходження планет (так званий транзит) перед їхніми батьківськими зорями відносно спостерігача.
Екзопланета була виявлена за допомогою TESS і підтверджена поєднанням фотометрії та вимірювань радіальної швидкості за допомогою наземних телескопів.
Теорії формування планет навколо червоних карликів
Це дослідження має на меті перевірити теорії формування планет, які можна розділити на дві основні категорії. Перший сценарій — це модель акреції ядра, де планетезималі коагулюють навколо масивного ядра.
Однак в останні десятиліття цю модель почали ставити під сумнів, здебільшого через те, що вона не узгоджується з «бюджетом» маси та часовими масштабами формування М-карликів. Карликові зорі зазвичай мають навколо себе менш масивні протопланетні диски, а це означає, що у них недостатньо матеріалу для формування планет-гігантів.
Другий сценарій — це модель швидкого формування, коли масивний протозоряний диск розпадається на згустки під дією власної гравітації, які потім акреціюють матеріал і утворюють планети. Відкриття цієї останньої масивної планети навколо маломасивної зорі допоможе астрономам перевірити ці конкурентні моделі.
На сьогодні навколо червоних карликів М-типу виявлено лише 20 масивних екзопланет. Дослідження GEMS має на меті збільшити цю кількість принаймні до 40, після чого можна буде провести точніші тести цих моделей.
За матеріалами phys.org
