Экзопланета TOI-6383A, открытая в двойной системе, может дать ответ на старый вопрос. Почему такие небольшие звезды, как красные карлики, все же образуют массивные планеты?
Открытие экзопланет
В последние годы количество известных экзопланет росло в геометрической прогрессии. На сегодня подтверждено существование 5799 миров в 4310 звездных системах, и еще тысячи кандидатов ожидают подтверждения. Особенно интересными для астрономов являются небольшие звезды, так называемые красные карлики. Вокруг них обнаружили неожиданно много планет.
В частности, астрономы обнаружили много газовых гигантов и суперземель, которые в несколько раз превышают массу нашей родной планеты. И многие из них вращаются вокруг этих маломассивных, холодных звезд.
Недавно ученые исследовали TOI-6383A, холодную звезду массой менее половины массы Солнца, которая вращается в паре с еще меньшим и более холодным спутником — красным карликом TOI-6383B. В недавнем исследовании международная команда астрономов в рамках проекта Searching for Giant Exoplanets around M-dwarf Stars (GEMS) обнаружила гигантскую планету, проходящую перед первичной звездой, обозначенной как TOI-6383Ab.
Эта планета подобна по размеру и массе звезде-компаньону системы, что ставит вопрос о формировании планет-гигантов в системах красных карликовых звезд. Статья, в которой подробно описываются выводы ученых, недавно была принята к публикации в Astronomical Journal и опубликована на сервере препринтов arXiv.
Особенности системы TOI-6383
Система TOI-6383 состоит из двух красных карликовых звезд, расположенных на расстоянии около 560 световых лет от Земли. Первичная звезда (A) примерно на 46% менее массивна Солнца и примерно на столь же меньше его по диаметру. Температура поверхности составляет 3444 K — около 60% от температуры поверхности Солнца.
Ее спутник (B) на 20,5% массивнее нашего Солнца, на 22% больше его и имеет приблизительную температуру поверхности 3 121 K (2 848 °C; 5 158 °F). Между тем TOI6383Ab имеет массу и размер, сопоставимый с Юпитером, и орбитальный период около 1,79 дня.
Опираясь на данные NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), команда исследователей GEMS занимается поиском гигантских экзопланет вокруг M-карликовых звезд с помощью транзитного метода (транзитной фотометрии). Он состоит в наблюдении за звездами на предмет периодических «провалов» яркости, которые могут указывать на прохождение планет (так называемый транзит) перед их родительскими звездами по отношению к наблюдателю.
Экзопланета была обнаружена с помощью TESS и подтверждена объединением фотометрии и измерений радиальной скорости с помощью наземных телескопов.
Теории формирования планет вокруг красных карликов
Это исследование имеет целью проверить теории формирования планет, которые можно разделить на две основные категории. Первый сценарий — это модель аккреции ядра, где планетезимали коагулируют вокруг массивного ядра.
Однако в последние десятилетия эту модель начали ставить под сомнение, в основном из-за того, что она не согласуется с «бюджетом» массы и временными масштабами формирования М-карликов. Карликовые звезды обычно имеют вокруг себя менее массивные протопланетные диски, а это означает, что у них недостаточно материала для формирования планет-гигантов.
Второй сценарий – это модель быстрого формирования, когда массивный протозвездный диск распадается на сгустки под действием собственной гравитации, которые затем аккрецируют материал и образуют планеты. Открытие этой последней массивной планеты вокруг маломассивной звезды поможет астрономам проверить эти конкурентные модели.
На сегодня вокруг красных карликов М-типа обнаружено лишь 20 массивных экзопланет. Исследование GEMS имеет целью увеличить это количество по крайней мере до 40, после чего можно будет провести более точные тесты этих моделей.
По материалам phys.org
