Открытие трех новых «горячих Юпитеров»: вклад телескопа TESS в изучение экзопланет
Космос продолжает раскрывать свои тайны, и каждый новый обнаруженный мир за пределами Солнечной системы расширяет наше понимание Вселенной. Благодаря миссии NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), астрономы регулярно открывают экзопланеты, вращающиеся вокруг далеких звезд.
В начале июня 2025 года международная команда исследователей под руководством Иоланды Френш из Женевской обсерватории (Швейцария) сообщила о подтверждении трех новых «горячих Юпитеров» – массивных газовых гигантов, расположенных близко к своим звездам. Эти находки, описанные в препринте на сервере arXiv, не только пополняют каталог известных экзопланет, но и проливают свет на особенности планетных систем вокруг карликов K-класса – звезд, менее изученных по сравнению с солнечными аналогами.
Методы открытия и подтверждение планет
Телескоп TESS, запущенный в 2018 году, сканирует небо, наблюдая за 200 000 ярких звезд, в поисках провалов в их светимости – признаков прохождения планет по диску звезды (транзитного метода). На сегодняшний день миссия обнаружила 7600 кандидатов в экзопланеты (TOI), из которых подтверждено 632.
В данном исследовании ученые сосредоточились на трех звездах: TOI-2969, TOI-2989 и TOI-5300, расположенных на расстоянии 530, 635 и 530 световых лет соответственно. После обнаружения транзитных сигналов планетарная природа объектов была подтверждена с помощью наземных наблюдений, включая измерения лучевых скоростей звезд.
Характеристики новых «горячих Юпитеров»
Все три экзопланеты относятся к классу «горячих Юпитеров» – газовых гигантов, которые обращаются крайне близко к своим звездам, из-за чего их температуры достигают сотен градусов. Однако, в отличие от многих известных «раздутых» горячих Юпитеров, эти планеты обладают высокой плотностью, что указывает на значительное содержание тяжелых элементов в их недрах.
- TOI-2989 b – самая массивная из тройки, с массой ~3 массы Юпитера и радиусом 1,12 радиуса Юпитера. Ее плотность (2,7 г/см³) значительно выше, чем у типичных газовых гигантов. Она обращается вокруг звезды за 3,12 дня на расстоянии 0,038 а.е. (примерно в 10 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу), а ее равновесная температура оценивается в 1000 К (около 727°C).
- TOI-2969 b немного крупнее и чуть тяжелее Юпитера (1,1 его радиуса и 1,16 массы), с плотностью 1,1 г/см³. Ее орбитальный период составляет всего 1,82 дня, а расстояние до звезды – 0,026 а.е., что делает ее одной из самых горячих в исследовании (1186 К, ~913°C).
- TOI-5300 b – самая компактная и легкая из трех: 0,88 радиуса и 0,6 массы Юпитера, с плотностью 1,1 г/см³. Она совершает оборот за 2,26 дня на расстоянии 0,029 а.е., а ее температура достигает 1043 К (~770°C).
Значение открытия и перспективы исследований
Эти три планеты представляют особый интерес, поскольку они вращаются вокруг K-карликов – звезд, менее массивных и холодных, чем Солнце, но более активных, чем красные карлики. Такие системы пока изучены слабо, и новые данные помогают понять, как формируются и эволюционируют планеты в таких условиях.
Особенно интригует аномально высокая плотность этих «горячих Юпитеров», что может указывать на богатое металлами ядро или необычные процессы формирования. Ученые предполагают, что эти планеты могли мигрировать к своим звездам уже после образования, что типично для данного класса экзопланет.
Наиболее перспективной для дальнейших исследований признана TOI-2969 b – ее атмосфера, вероятно, будет детально изучена с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST). Анализ ее химического состава поможет понять, как такие экстремальные условия влияют на свойства газовых гигантов.
Открытие TOI-2969 b, TOI-2989 b и TOI-5300 b вносит важный вклад в изучение разнообразия экзопланет. Эти миры, раскаленные и плотные, бросают вызов существующим теориям планетообразования и миграции. Будущие наблюдения, особенно с помощью JWST, могут раскрыть новые детали об их атмосферах и внутреннем строении, приближая нас к разгадке тайн далеких планетных систем.