TOI-4336A b: мини-нептун у внутреннего края обитаемой зоны

Представлена планета радиусом 2.1 ± 0.1 радиусов Земли и орбитальным периодом 13.336 суток,...

Владислава Ананьева Одной из интереснейших целей современной астрофизики является поиск и изучение потенциально обитаемых планет. Однако это крайне сложная задача, требующая высочайшей точности измерительных приборов. До сих пор аналоги Земли у аналогов Солнца недоступны ни транзитному методу, ни методу лучевых скоростей. Однако потенциально обитаемые экзопланеты возможно обнаруживать у красных карликов – маленьких тусклых звезд, составляющих большинство населения Галактики. Также важно изучать и планеты, близкие к потенциальной обитаемости, но не попадающие в обитаемую зону, поскольку это позволит точнее очертить границы обитаемой зоны. 22 апреля 2024 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная валидации мини-нептуна TOI-4336A b, находящегося вблизи внутреннего края обитаемой зоны. Планета была обнаружена TESS, а затем статистически подтверждена с помощью наземных наблюдений. Вероятность не планетной природы этого объекта составляет всего 10^-8. TOI-4336A – красный карлик спектрального класса M3.5 V, удаленный от нас на 22.45 ± 0.02 пк. Его масса оценивается в 0.331 ± 0.015 солнечных масс, радиус – в 0.33 ± 0.01 солнечных радиусов, светимость примерно в 88 раз меньше солнечной. Звезда является главным компонентом иерархической тройной звездной системы: на расстоянии 6.25 угловых секунд (~133 а.е. в проекции на небесную сферу) находится компонент B того же спектрального класса и чуть меньшей светимости, а на расстоянии 98.44 угловых секунд (~2900 а.е. в проекции на небесную сферу) – компонент C спектрального класса M4 V со светимостью в 189 раз меньше солнечной. Возраст системы достигает 6.7 ^+2.7/_-3.1 млрд. лет. TOI-4336 попала на 11, 38 и 64 сектора TESS. Компоненты A и B оказались на одном пикселе матрицы телескопа, а компонент С – на другом, т.е. система была частично разрешена. Для определения, вокруг какого именно компонента вращается планетный кандидат, транзиты кандидата наблюдали на наземных телескопах метрового класса, имеющих высокое угловое разрешение. Кроме того, авторы подняли архивные снимки 1974 года, чтобы убедиться, что в тех точках на небесной сфере, где сейчас находятся компоненты A и B, нет подозрительных фоновых источников. Выяснилось, что транзитный кандидат вращается вокруг компонента A (TIC 166184428) с периодом 16.33633 ± 0.00003 суток, а глубина транзита соответствует планете с радиусом 2.12 ± 0.09 радиусов Земли. Планета получает на 50 ± 18% энергии больше, чем Земля, ее эффективная температура составляет 308 ± 9 К (35 ± 9°С) в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса на ночную сторону. Массу TOI-4336A b не измеряли. Согласно эмпирическим соотношениям масса-радиус для уже известных экзопланет масса TOI-4336A b составит 5.4 ^+4.1/_-2.2 масс Земли, что вызовет колебания лучевой скорости звезды с амплитудой 2.9 ± 1.6 м/с. Такие колебания могут быть измерены самым точным на сегодняшний день спектрографом ESPRESSO, наверняка это будет сделано в ближайшее время. Новая планета будет прекрасной целью для JWST благодаря высокому значению метрики трансмиссионного спектра (TSM = 83 ± 5). Космический телескоп сможет определить состав атмосферы TOI-4336A b и наличие облаков или плотной дымки. Авторы надеются, что новая планета станет одной из наиболее изученных в своем размерном классе. https://arxiv.org/pdf/2404.12722.pdf