< Инструмент MIRI «Джеймса Уэбба» приостановил спектроскопические наблюдения из-за аномалии

TOI-5205 b: планета с самым глубоким транзитом

Представлена планета-гигант у легкого красного карлика TOI-5205, глубина транзита которой достигает 7%.

---

Владислава Ананьева

Одной из самых проработанных и правдоподобных гипотез образования планет-гигантов является гипотеза аккреции на ядро. Согласно этой гипотезе, сначала в протопланетном диске формируется планетный эмбрион из пыли и льдов массой около 10 масс Земли, а затем на него аккрецирует газ, и масса планеты быстро увеличивается в десятки раз. Гипотеза аккреции на ядро предсказывает, что планеты-гиганты не должны формироваться возле звезд с массами меньше ~0.5 солнечных масс (красных карликов). И действительно, планет-гигантов у красных карликов известно очень мало, и все они обнаружены у наиболее горячих и массивных из них (спектральных классов M0-M1).

Однако нет правил без исключений. 23 сентября 2022 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию транзитного газового гиганта у звезды спектрального класса M4 V, лежащей вблизи перехода, разделяющего звезды, имеющие в своих недрах зону лучистого переноса, и полностью конвективные. Планета была обнаружена TESS, затем она прошла процедуру валидации путем интенсивных наземных наблюдений. Окончательное подтверждение планетной природы транзитного кандидата и измерение его массы провели методом лучевых скоростей с помощью спектрографа HPF.

Звезда TOI-5205 удалена от нас на 86.865 ± 0.05 пк. Ее масса оценивается в 0.392 ± 0.015 солнечных масс, радиус – в 0.394 ± 0.011 солнечных радиусов, светимость примерно в 52 раза меньше солнечной. Содержание тяжелых элементов близко к солнечному.

TESS наблюдала TOI-5205 на 15 и 41 секторах. Автоматический алгоритм обработки данных обнаружил транзитный сигнал с периодом 1.63 суток. Однако дело осложнялось тем, что в радиусе 30 угловых секунд от TOI-5205 находилось сразу 10 звезд. Ближайший сосед удален всего на 4.2 угловых секунды (при том, что ширина пикселя матрицы TESS достигает 21 угловой секунды). Чтобы определить, какая именно из звезд является источником транзитного сигнала, и очистить сигнал от светового загрязнения со стороны соседей, пришлось провести фотометрические наблюдения на крупных телескопах с высоким угловым разрешением, включая 6.5-метровый Магеллан. 

Как оказалось, глубина транзита планеты TOI-5205 b достигает 7%, это абсолютный рекорд среди планет. При радиусе 1.03 ± 0.03 радиусов Юпитера масса TOI-5205 b составляет 1.08 ± 0.06 масс Юпитера, что приводит к средней плотности 1.21 ± 0.11 г/куб.см. Гигант вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на расстоянии 0.0199 ± 0.0002 а.е. (~10.9 звездных радиусов) и делает один оборот за 1.630757 суток, его эффективная температура составляет 737 ± 15 К. 

---