TESS удалил тренд и сложил фазовую кривую блеска TOI-396 b с транзитной моделью, наложенной красным цветом. Фото: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.14911.
Международная группа астрономов исследовала планетную систему, состоящую из трех инопланетных миров, вращающихся вокруг звезды TOI-396. Исследование, опубликованное 22 ноября на сервере препринтов arXiv, дает первые измерения масс этих трех планет, проливая больше света на свойства всей системы.
TOI-396, также известная как HR 858 A, расположенная на расстоянии около 103 световых лет от нас, представляет собой яркую звезду спектрального класса F6 V, примерно на 26% больше и на 20% массивнее Солнца. Звезда, возраст которой оценивается в два миллиарда лет, имеет эффективную температуру 6354 К и является частью двойной системы: ее спутником является слабый карлик М, обозначенный HR 858 B.
В 2019 году три экзопланеты, вращающиеся вокруг TOI-396, были обнаружены с помощью спутника НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS) и получили обозначения TOI-396 b, TOI-396 c и TOI-396 d. Все внесолнечные миры оказались примерно в два раза больше Земли и оказались относительно близкими к хозяину — в пределах 0,1 а.е. от него. Орбитальные периоды этих планет, начиная с самой внутренней, составили 3,6, 6,0 и 11,2 дня.
Теперь группа астрономов под руководством Андреа Бонфанти из Австрийской академии наук в Граце, Австрия, провела наблюдения радиальной скорости TOI-396 с помощью спектрографа High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) и проанализировала фотометрические данные транзитного спутника НАСА. Спутник для исследования экзопланет (TESS). Это позволило им получить больше информации о свойствах системы.
«Чтобы измерить массы трех планет, уточнить их радиусы и выяснить, находятся ли планеты b и c в MMR. [mean motion resonance]мы провели наблюдения радиальной скорости TOI-396 с помощью HARPS и получили архивные высокоточные транзитные фотометрии из 4 секторов TESS», — объяснили исследователи.
В ходе наблюдений установлено, что массы ТОИ-396 b и ТОИ-396 d составляют 3,55 и 7,1 массы Земли соответственно. Это дает среднюю плотность TOI-396 b около 2,44 г/см3 и 4,9 г/см3 для TOI-396 d. Что касается TOI-396 c, то астрономам удалось получить только верхний предел его массы — примерно 3,8 массы Земли, что дает максимальную плотность на уровне 2,9 г/см3.
Согласно статье, полученные результаты подчеркивают, что TOI-396 представляет собой совершенно уникальную систему, в которой средняя планета является наименее плотной, а самая удаленная — самой плотной. В ходе исследования также были рассчитаны равновесные температуры TOI-396 b, c и d, которые оказались равными 1552, 1309 и 1061 К соответственно.
Кроме того, астрономы выполнили динамический анализ изменения времени прохождения (TTV) системы TOI-396. В результате выяснилось, что ТОИ-396 б и ТОИ-396 в могут иметь ТТВ со сверхпериодом около пяти лет и полуамплитудами около двух и пяти часов соответственно.
В заключительных замечаниях авторы статьи отметили, что все три планеты, вращающиеся вокруг TOI-396, имеют благоприятные показатели для характеристики атмосферы как по передаче, так и по излучению среди экзопланет субнептуна. Это делает систему ТОИ-396 прекрасной лабораторией для исследования формирования и эволюции планетных систем.
