Телескоп TESS обнаружил два теплых Юпитера, вращающихся вокруг красных карликов

Космический охотник за мирами, телескоп TESS, вновь пополнил нашу галактическую карту, открыв две планеты у других звезд. Эти находки не просто добавляют новые строки в каталог экзопланет, но и бросают вызов нашему пониманию того, как формируются и эволюционируют планетные системы, отличные от нашей. Астрономы из Калифорнийского университета в Ирвайне, вооружившись данными TESS, выявили два газовых гиганта, которые, вопреки ожиданиям, обитают совсем рядом со своими небольшими и прохладными звездами. Это открытие, опубликованное на сервере препринтов arXiv, проливает свет на загадочный класс небесных тел — «теплые юпитеры», вращающиеся вокруг красных карликов.

Проанализировав кривые блеска звезд TOI-5916 и TOI-6158, каждая из которых примерно вдвое меньше и легче Солнца, исследовательская группа под руководством Шейна О’Брайена обнаружила характерные периодические провалы — признаки прохождения планет по звездным дискам.

Последующие наблюдения с наземных обсерваторий, включая измерения лучевых скоростей, позволили подтвердить планетарную природу этих сигналов и определить ключевые характеристики новых миров. Обе планеты, TOI-5916 b и TOI-6158 b, были открыты в рамках программы GEMS, специально нацеленной на поиск гигантских экзопланет вокруг М-карликов (красных карликов).

Планета TOI-5916 b представляет собой мир, чей радиус практически идентичен радиусу Юпитера, а масса составляет 0,69 массы крупнейшей планеты Солнечной системы. Это наделяет ее чрезвычайно низкой плотностью — около 0,73 грамма на кубический сантиметр, что делает планету схожей по строению с Сатурном.

Год на TOI-5916 b длится всего 2,37 земных дня, поскольку она вращается на чрезвычайно близкой орбите на расстоянии около 0,028 астрономических единиц от своей звезды. Из-за такой близости равновесная температура поверхности планеты оценивается в 716 Кельвинов, что исключает возможность существования жизни в известных нам формах.

Ее собрат, TOI-6158 b, оказался немного меньше и легче: его радиус равен 0,93 радиуса Юпитера, а масса — примерно 0,42 юпитерианской. При плотности около 0,66 грамма на кубический сантиметр эта планета еще больше напоминает Сатурн. Она обращается вокруг своей звезды с периодом в 3,04 дня на расстоянии 0,033 астрономические единицы, а ее равновесная температура составляет 636 Кельвинов.

Оба этих мира пополнили собой крайне немногочисленную группу, которая на сегодняшний день включает лишь 32 известные планеты типа GEMS (giant exoplanets around M-dwarfs), и в то же время стали частью более обширной популяции так называемых «теплых юпитеров».

Что делает это открытие особенно интригующим, так это явная тенденция к низкой плотности среди гигантских планет, обращающихся вокруг красных карликов. TOI-5916 b и TOI-6158 b продолжают эту закономерность, ставя перед учеными вопрос о том, как такие «пухлые» планеты с сатурноподобной плотностью формируются и выживают в условиях интенсивного звездного излучения на столь близких орбитах.

Их родительские звезды, TOI-5916 и TOI-6158, являются типичными красными карликами с эффективными температурами 3541 К и 3467 К соответственно. Они расположены на расстоянии примерно 639 и 592 световых лет от Земли, что по галактическим меркам относительно недалеко.