< Грязевые потоки на Марсе оказались похожи на земные потоки лавы

NGTS-11 b: легкий газовый гигант с температурным режимом Меркурия

С помощью наземных наблюдений удалось подтвердить планетную природу и измерить массу кандидата с единственным транзитом в фотометрии TESS.

---

Владислава Ананьева

Транзитный метод поиска экзопланет является наиболее плодотворным – с его помощью открыто свыше 76% всех экзопланет. Однако поскольку вероятность транзитной конфигурации обратно пропорциональна расстоянию между планетой и звездой, этот метод наиболее чувствителен к самым близким к звезде планетам. Транзитных планет с орбитальными периодами свыше 30 земных суток известно очень мало.

Наблюдательная стратегия миссии TESS также не способствует обнаружению долгопериодических транзитных планет: каждый сектор мониторится только 27.4 суток. В этом случае на кривой блеска звезды может проявиться только одно транзитное событие, и период планеты остается неизвестным. (Конечно, по форме и продолжительности транзита можно оценить орбитальный период планеты, но это будет очень грубая оценка.) Чтобы точно определить орбитальный период кандидата с единственным транзитом, приходится или измерять лучевые скорости звезды, или ловить второй транзит, а это требует времени и немалых усилий.

NGTS – один из многочисленных наземных транзитных обзоров, обнаруживший десяток горячих юпитеров. Среди его целей – охота за новыми транзитами кандидатов с единственным транзитом, обнаруженных TESS. 5 мая 2020 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная одному из таких подтверждений: с помощью NGTS удалось полностью пронаблюдать второй транзит планеты, обнаруженной TESS за год до этого. Кроме того, авторы измерили массу новой планеты методом лучевых скоростей.

NGTS-11 (TIC 54002556) – ранний оранжевый карлик, удаленный от нас на 191.5 ± 1.8 пк. Его масса оценивается в 0.86 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 0.832 ± 0.013 солнечных радиусов, светимость примерно в 2.5 раза меньше солнечной. Звезда отличается зрелым возрастом 3.9 ± 1.6 млрд. лет и повышенным содержанием тяжелых элементов – их примерно в 1.6 раза больше, чем в составе Солнца.

Звезда TIC 54002556 попала на 3 сектор TESS и наблюдалась с 20 сентября по 18 октября 2018 года. На кривой блеска было обнаружено одно транзитное событие продолжительностью около 4 часов и глубиной около 1%. После стандартной процедуры валидации к наблюдениям звезды приступил один из телескопов сети NGTS. 24 октября 2019 года (через 390 суток после первого транзита!) был зафиксирован второй транзит той же глубины и продолжительности.

Конечно, это не означало, что орбитальный период планеты составляет 390 суток – ведь неизвестно, сколько было пропущено промежуточных транзитов. Исследователи составили список возможных периодов по формуле 390/n, где n = 1, 2, 3, …. Кроме того, они получили 15 замеров лучевой скорости звезды с помощью спектрографов HARPS и FEROS. Все это позволило точно определить орбитальный период планеты – 35.4553 ± 0.0002 земных суток.

При радиусе 0.823 ± 0.035 радиусов Юпитера масса планеты NGTS-11 b составляет 0.37 ± 0.14 масс Юпитера, что приводит к средней плотности 0.82 ± 0.33 г/куб.см. Этот легкий газовый гигант вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0.201 ± 0.002 а.е., ее эффективная температура оценивается в 440 ± 40К (в предположении альбедо, равного альбедо Сатурна – 0.342). 

---