|
Экзопланета бросает вызов теориям образования газовых гигантов
|
|
|
|
Группа астрономов во главе с Шабхамом Канодиа из Университета Карнеги обнаружила необычную планетную систему, в которой большая газовая планета-гигант вращается вокруг маленького красного карлика под названием TOI-5205. Их результаты, опубликованные в The Astronomical Journal, бросают вызов давним представлениям о формировании планет. Меньшие по размеру и более холодные, чем наше Солнце, карлики M — самые распространенные звезды в нашей галактике Млечный Путь. Из-за своего небольшого размера эти звезды, как правило, примерно в два раза горячее Солнца и намного краснее. У них очень низкая светимость, но чрезвычайно долгий срок службы. Хотя красные карлики содержат в среднем больше планет, чем другие, более массивные типы звезд, история их формирования делает их маловероятными кандидатами на роль газовых гигантов.
|
|
|
|
Недавно обнаруженная планета — TOI 5205b — была впервые идентифицирована как потенциальный кандидат с помощью спутника НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS). Команда Канодиа, в которую входили Анджали Пиетт из Карнеги, Алан Босс, Джоанна Теске и Джон Чемберс, затем подтвердила ее планетарную природу и охарактеризовала ее с помощью различных наземных инструментов и средств. «Звезда-хозяин, TOI-5205, примерно в четыре раза больше Юпитера, но каким-то образом ей удалось сформировать планету размером с Юпитер, что весьма удивительно», — воскликнул Канодиа, специализирующийся на изучении этих звезд, составляющих почти три четверти нашей галактики, но их нельзя увидеть невооруженным глазом.
|
|
|
Было обнаружено небольшое количество газовых гигантов, вращающихся вокруг более старых карликовых звезд класса М. Но до сих пор не было обнаружено ни одного газового гиганта в планетной системе вокруг маломассивного карлика М, такого как TOI-5205. Чтобы понять сравнение размеров здесь, подобную Юпитеру планету, вращающуюся вокруг звезды, подобной Солнцу, можно сравнить с горошиной, вращающейся вокруг грейпфрута; для TOI-5205b, поскольку главная звезда намного меньше, она больше похожа на горошину, вращающуюся вокруг лимона. На самом деле, когда TOI 5205b с массой Юпитера проходит перед своим хозяином, он блокирует около семи процентов своего света — это один из крупнейших известных транзитов экзопланет.
|
|
|
|
Планеты рождаются во вращающемся диске из газа и пыли, окружающем молодые звезды. Наиболее часто используемая теория образования газовых планет требует около 10 земных масс этого каменистого материала для накопления и формирования массивного каменного ядра, после чего оно быстро уносит большое количество газа из соседних областей диска, чтобы сформировать планету-гигант, которую мы увидеть сегодня. Временные рамки, в которых это происходит, имеют решающее значение.
|
|
|
|
«Существование TOI-5205b расширяет наши знания о дисках, в которых рождаются эти планеты», — пояснил Канодиа. «Вначале, если в диске недостаточно каменистого материала для образования начального ядра, то невозможно сформировать газовую планету-гигант. А в конце, если диск испарится до того, как сформируется массивное ядро, то не может сформировать газовую планету-гигант. И все же TOI-5205b сформировался, несмотря на эти ограждения. Основываясь на нашем номинальном текущем понимании формирования планет, TOI-5205b не должен существовать; это «запретная» планета». Команда продемонстрировала, что очень большая глубина транзита планеты делает ее чрезвычайно подходящей для будущих наблюдений с помощью недавно запущенного JWST, который может пролить некоторый свет на ее атмосферу и дать дополнительные подсказки о тайне ее формирования.
|
|
|
|
Последующие исследования TESS проводились с использованием устройства поиска планет обитаемой зоны (HPF; Техас, США) и спектрографа низкого разрешения (LRS2; Техас, США) на 10-метровом телескопе Hobby Eberly, камеры ARCTIC на 3,5-метровом телескопе. обсерватория Apache Point (APO; Нью-Мексико, США), NN-Explore Exoplanet Stellar Speckle Imager (NESSI, Аризона, США) на 3,5-м телескопе WIYN, 0,6-метровая обсерватория Red Buttes (RBO, Вайоминг, США), и 0,3-метровый трехсотмиллиметровый телескоп (TMMT, Чили).
|
|
|
|
Источник
|
