< Зонд «Паркер» впервые определил границы Солнца

TOI-1842 b: воздушный субсатурн у F-звезды

Представлена планета массой 0.214 масс Юпитера и радиусом 1.04 радиусов Юпитера, вращающаяся вокруг яркой F-звезды с периодом 9.574 суток. Шкала высот в ее атмосфере достигает 893 км.

---

Владислава Ананьева

Искать планеты у горячих ярких звезд спектральных классов A и F трудно и транзитным методом, и методом лучевых скоростей. С одной стороны, в спектре таких звезд почти нет четких узких линий, что сильно затрудняет точное измерение их лучевых скоростей. С другой стороны, большие размеры дисков AF-звезд делают транзиты планет мелкими. Все это привело к тому, что большинство экзопланет открыто у GKM-звезд, хотя AF-звезды тоже наверняка окружены богатыми и разнообразными планетными системами.

К счастью, природа оставила ученым лазейку. Когда AF-звезда сходит с главной последовательности, ее радиус увеличивается, температура фотосферы падает, и в спектре появляются многочисленные узкие линии. Это позволяет обнаруживать планеты у «бывших» AF-звезд – субгигантов и красных гигантов.

2 декабря 2021 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию легкого газового гиганта у слегка проэволюционировавшей звезды TOI-1842. Планета была обнаружена TESS на 23 секторе, прошла процедуру валидации и была окончательно подтверждена методом лучевых скоростей.

Звезда TOI-1842 удалена от нас на 223.5 ± 2.2 пк. Ее масса оценивается в 1.46 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 2.02 ± 0.05 солнечных радиусов, светимость в 5.5 ± 0.3 раза превышает солнечную. Звезда уже сошла с главной последовательности и начала эволюционировать в красный гигант, ее возраст составляет 2.5 ± 0.2 млрд. лет. TOI-1842 отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их в 2.4 раза больше, чем в составе Солнца. В настоящее время ее спектральный класс – поздний F, но на главной последовательности она была звездой раннего F-класса (F0-F2).

TESS наблюдала TOI-1842 с 19 марта по 15 апреля 2019 года. На кривой блеска звезды прорисовались два транзитных события одинаковой глубины и продолжительности, разделенные интервалом 19.15 суток. Однако дальнейшие наблюдения – как наземные фотометрические, так и спектроскопические – позволили определить, что истинный орбитальный период транзитного кандидата составляет 9.5739 ± 0.0002 суток, а третий (промежуточный) транзит попал на момент сбоя космического телескопа и был пропущен.

Чтобы измерить массу кандидата, авторы получили 119 замеров лучевой скорости звезды на 0.7-метровом телескопе обсерватории Minerva-Australis, также было сделано несколько замеров на других спектрографах. Погрешность единичного замера составила 9-22 м/с – не слишком впечатляющая точность, но благодаря большому количеству измерений ее хватило. Масса планеты TOI-1842 b оказалась равной 0.214 ± 0.04 масс Юпитера, что при радиусе 1.04 ± 0.06 радиусов Юпитера приводит к средней плотности 0.252 ± 0.091 г/куб.см. Этот легкий газовый гигант вращается по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0.1001 ± 0.0007 а.е. от своей звезды, но благодаря ее яркости нагрет до ~1210 К, температуры, типичной для горячих юпитеров. 

---