Российские ученые измерили массу планеты TOI-1408 b
Категория: Экзопланеты, В РоссииМетодом лучевых скоростей с помощью спектрографа FFOREST, установленного на 6-метровом телескопе БТА, измерена масса эксцентричного горячего юпитера TOI-1408 b. Это первое подобное открытие, сделанное российскими учеными на полностью отечественном инструменте.
Владислава Ананьева
Метод лучевых скоростей, незаменимый для поисков экзопланет на широких орбитах и измерения массы транзитных экзопланет, требует спектрографов высочайшей точности. Самый совершенный на сегодняшний день спектрограф ESPRESSO достигает инструментальной точности 0.26 м/с, другие известные спектрографы (HARPS, HIRES, PFS, HARPS-N, SOPHIE) имеют точность 1-3 м/с. В России долгое время таких инструментов не было, что сильно ограничивало возможности отечественных астрономов. Лишь в последние годы ситуация начала выправляться. В Специальной астрофизической обсерватории на самом крупном российском телескопе – 6-метровом БТА – был установлен спектрограф FFOREST. По мировым меркам его возможности пока выглядят скромными – он обеспечивает точность единичного измерения 10-20 м/с, однако и этого оказалось достаточно для получения важных научных результатов.
7 сентября 2023 года в Архиве электронных препринтов появилась статья российских астрономов, посвященных измерению массы транзитного кандидата TOI-1408.01, обнаруженного TESS. Исследователи провели всесторонний анализ не только спектральных, но и фотометрических данных и показали, что транзит планеты является скользящим, а сама она вращается по эксцентричной орбите. Возможно, эта планета находится на завершающем этапе высокоэксцентричной миграции, которая приведет ее на орбиту типичного горячего юпитера.
TOI-1408 – звезда главной последовательности спектрального класса F8 V, удаленная от нас на 139.6 ± 0.2 пк. Ее масса оценивается в 1.33 солнечных масс, радиус – в 1.274 солнечных радиусов. Надо сказать, последняя оценка заметно меньше оценок из базы данных «Гайи» (1.52 ± 0.03 солнечных радиусов) и входного каталога TESS (1.49 ± 0.12 солнечных радиусов). Возможно, дальнейшие наблюдения этой звезды устранят рассогласование.
TESS зарегистрировала 193 транзита TOI-1408.01. Форма транзитной кривой является V-образной, что говорит о скользящем характере транзита (планета заходит на диск звезды только краем). Это сильно затрудняет точное измерение радиуса планеты. Авторы получили нижний предел, равный одному радиусу Юпитера. Формально радиус планеты не ограничен сверху, но, исходя из наших текущих знаний о горячих юпитерах, можно принять, что он не превышает 2 радиусов Юпитера.
Исследователи получили 20 измерений лучевой скорости TOI-1408 на спектрографе FFOREST. Масса планеты оказалась равной 1.69 ± 0.20 масс Юпитера. Планета вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.0580 ± 0.0002 а.е. и эксцентриситетом 0.26 ± 0.03, и делает один оборот за 4.42471 суток. Ее эффективную температуру можно оценить в ~1550 К.
Предположив, что радиус TOI-1408 b равен 1.3-1.5 радиусов Юпитера, исследователи оценили характерное время скругления ее орбиты приливными силами в 0.61-1.25 млрд. лет. По всей видимости, планета находится на завершающем этапе высокоэксцентричной миграции, и раньше эксцентриситет ее орбиты был гораздо больше.
Источник: https://arxiv.org/pdf/2309.03009.pdf