< Совет РАН по космосу одобрил предложения по научным исследованиям на борту "Луны-25"

HD 22496 b: первая планета, открытая спектрографом ESPRESSO в одиночку

Представлена суперземля с проективной массой ~5.6 масс Земли и периодом 5.09 суток у позднего оранжевого карлика HD 22496. Это первая планета, обнаруженная только по данным, полученным спектрографом ESPRESSO.

---

Владислава Ананьева

Метод лучевых скоростей – один из наиболее продуктивных и мощных методов поиска экзопланет. В отличие от транзитного метода, он мало зависит от наклонения орбиты планеты к лучу зрения. Однако для поисков маломассивных планет (мини-нептунов и суперземель с массами в несколько масс Земли) необходима высочайшая точность спектрографов, способных регистрировать колебания лучевой скорости родительской звезды с погрешностью меньше 1 м/с. Самым точным на сегодняшний день является спектрограф ESPRESSO, установленный на VLT, его внутренняя (инструментальная) точность достигает 0.1 м/с. 

ESPRESSO ведет наблюдения с 2018 года, однако до сих пор полученные им данные использовались совместно с данными других высокоточных спектрографов, например, таких, как HARPS. В частности, с помощью ESPRESSO удалось уточнить проективную массу уже известной ближайшей к Солнцу экзопланеты Проксима Центавра b, а также некоторых других экзопланет малой массы. И вот, наконец, 2 сентября 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная единоличному открытию ESPRESSO – суперземле у близкого оранжевого карлика HD 22496. Всего был получен 41 замер лучевой скорости этой звезды, средняя погрешность единичного измерения составила всего 0.18 м/с!

HD 22496 (GJ 146, HIP 16711) – оранжевый карлик спектрального класса K5 V, удаленный от нас на 13.602 ± 0.003 пк. Его масса оценивается в 0.684 ± 0.013 солнечных масс, радиус – в 0.674 ± 0.02 солнечных радиусов, светимость – в 15% от солнечной. Судя по низкой скорости вращения, звезда отличается зрелым возрастом в несколько миллиардов лет.

Лучевая скорость HD 22496 демонстрирует когерентное колебание с периодом 5.09 суток и полуамплитудой 2.6 ± 0.2 м/с, не сопровождающееся никакими признаками звездной активности. Авторы пришли к выводу, что его вызывает планета с проективной (минимальной, m sin i) массой 5.6 ± 0.7 масс Земли. Орбита планеты близка к круговой (эксцентриситет не превышает 0.15), эффективная температура планеты оценивается в 573 ± 69 К.

Исследователи поискали в данных TESS признаки транзитов HD 22496 b, но ничего не нашли. Очевидно, планета не проходит по диску своей звезды. Как следствие, ее истинная масса может быть заметно больше проективной. Однако если предположить, что орбита планеты мало наклонена к звездному экватору, наклонение к лучу зрения будет больше 20°, а истинная масса окажется в диапазоне 5.6-16 масс Земли. Таким образом, почти наверняка HD 22496 b по своей физической природе является нептуном или мини-нептуном.

Авторы подчеркивают, что благодаря высочайшей точности ESPRESSO им удалось обнаружить сравнительно маломассивную планету, сделав всего четыре десятка измерений лучевой скорости родительской звезды. Нет сомнений, что этот уникальный инструмент еще подарит нам много ярких открытий.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2109.00226.pdf

---