|
Невероятная система у коричневого карлика
|
|
|
|
В ходе изучения планет за пределами нашей Солнечной системы (6316 подтвержденных экзопланет и это число продолжает расти) ученые обнаружили несколько очень интересных систем. Рассмотрим TOI-201, компактную систему, населенную тремя телами, включая коричневый карлик, вращающимися в одной плоскости. Недавно эта система была исследована международной группой под руководством Европейской южной обсерватории (ESO) и Национального института астрофизики (INAF) с использованием данных спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).
|
|
|
|
Их результаты, недавно опубликованные в журнале Nature, показали, что, несмотря на свою сильно эллиптическую орбиту, коричневый карлик сыграл важную роль в формировании орбитальной динамики системы. Короче говоря, гравитационное влияние TOI-201c позволило двум другим планетам системы сформироваться в узкой зоне внутри ее орбиты. Эти результаты представляют собой совершенно новый и неожиданный сценарий, который бросает вызов пониманию астрономами механизмов формирования планет.
|
|
|
|
Группа исследователей определила массу TOI-201c, наблюдая за его единственным транзитом перед звездой. Полученные данные были объединены с существующими спектроскопическими данными наземных телескопов и новыми измерениями радиальной скорости, полученными с помощью оптического спектрографа FEROS (Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph) и PLATO Spec, расположенных в обсерватории ESO La Silla. Согласно их оценкам, масса TOI-201c близка к верхнему пределу для гигантских планет, а период обращения составляет 2881 день, что делает его уникальным объектом в каталоге экзопланет.
|
|
|
|
|
|
|
«Это транзитный объект с самым длинным периодом обращения, масса которого известна», — заявил исследователь INAF и соавтор Лука Напониелло в пресс-релизе INAF. Среди соседних планет — каменистая суперземля (TOI-201 d) с периодом обращения всего 5,8 дня и газовый тёплый Юпитер (TOI-201 b) с периодом обращения около 53 дней.
|
|
|
|
Помимо массы, коричневый карлик также имеет сильно эллиптическую орбиту (с эксцентриситетом 0,622), что вызывает сильные гравитационные возмущения и делает динамически нестабильными области за пределами 1,5 астрономических единиц (3,4 миллиона миль) от родительской звезды — расстояние между Марсом и Солнцем. Однако главный вывод из наблюдений команды заключается в том, что две другие планеты проходят транзитом по орбитальным плоскостям, идеально выровненным с коричневым карликом — то, что астрономы определяют как «ограниченную систему».
|
|
|
|
Согласно традиционным моделям, астрономы предсказывают, что газовые гиганты обычно формируются на расстояниях от 2 до 3 астрономических единиц от родительской звезды. В случае с TOI-201 астрономы ожидали бы, что массивный объект с такой эксцентричной орбитой будет препятствовать формированию дополнительных планет. Вместо этого TOI-201 c заставил свои соседние планеты сформироваться, заняв самые внутренние края первичного диска. Более того, данные показали, что когда теплый Юпитер максимально сближается с Солнцем, он испытывает сильные колебания во времени своего транзита, что указывает на интенсивное и динамичное взаимодействие с TOI-201 c.
|
|
|
|
«Это открытие дает важнейшее представление о том, как формируются планеты даже вокруг массивных эксцентричных объектов», — сказал исследователь INAF Альдо С. Бономо. Такие долгопериодические объекты, обнаруженные с помощью транзитного метода, чрезвычайно редки, и TOI-201 c — первый объект, масса которого была подтверждена точными измерениями с использованием метода радиальной скорости.
|
|
|
|
Директор Туринской астрофизической обсерватории INAF Соццетти сказал: «[Это] первое небесное тело, которое можно одновременно охарактеризовать с помощью четырех различных методик: фотометрических транзитов, вариаций времени транзита (TTV), радиальных скоростей и, как только будут опубликованы данные из четвертого выпуска Gaia DR4, космической астрометрии. С четвертым выпуском данных Gaia мы также сможем реконструировать трехмерную орбиту коричневого карлика».
|
|
|
|
Источник
|
