С помощью спектрографа Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) астрономы из Швейцарии и Австрии открыли новую экзопланету. Новооткрытая планета вращается вокруг карликовой звезды, имеющей спектральный класс М, и по меньшей мере в четыре раза массивнее Земли. Об открытии сообщается в статье, опубликованной 23 октября на arXiv.org.
ESPRESSO — это современный сверхстабильный спектрограф высокого разрешения, установленный на Очень Большом Телескопе (VLT) в Чили и охватывающий спектральный диапазон примерно от 380 нм до 788 нм. Инструмент способен достигать точности, позволяющей обнаруживать планеты, подобные Земле, на орбите звезд, подобных Солнцу.
Группа астрономов под руководством Лии Ф. Сартори (Lia F. Sartori) из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (Швейцария), проводит слепой поиск радиальных скоростей планет вокруг ближайших звезд. Одной из их целей была звезда L 363-38 — карлик класса М, расположенный примерно в 33,3 световых годах от нас. Они наблюдали за этой звездой в период с 12 декабря 2020 г. по 8 февраля 2022 г., получив в общей сложности 31 наблюдение, в результате которых и была обнаружена новая планета.
«Теперь мы сообщаем об обнаружении и характеристике планеты, вращающейся вокруг ближайшей карликовой звезды M L 363-38. Это одно из немногих автономных открытий планет с помощью ESPRESSO», — пишут исследователи в статье.
Недавно обнаруженная планета, обозначенная как L 363-38 b, имеет минимальную массу около 4,67 массы Земли, а ее радиус оценивается в пределах от 1,55 до 2,75 радиуса Земли. Экзопланета обращается вокруг своего хозяина каждые 8,78 дня на расстоянии около 0,048 а.е. от него, то есть в пределах внутреннего края обитаемой зоны. Равновесная температура планеты L 363-38 b была рассчитана примерно в 330 К (56,85 ℃).
Сама по себе равновесная температура не является ни верхней, ни нижней границей диапазона температур для планеты. Температура атмосферы планеты может быть несколько выше или ниже, чем равновесная температура. Например, Венера обладает равновесной температурой приблизительно 227 K, но температура поверхности достигает 740 K (466 ℃).
Родительская звезда L 363-38 (другие обозначения: LHS 1134 и GJ 3049), возраст которой оценивается в 8 миллиардов лет, имеет радиус около 0,274 радиуса Солнца и массу около 0,21 массы Солнца. Измеренная эффективная температура этой звезды составила 3129 К (2855 ℃).
Астрономы предполагают, что вокруг L 363-38 могут вращаться и другие планеты, оставшиеся незамеченными. Они объясняют, что, основываясь на статистике миссий НАСА «Кеплер» и TESS, ожидается, что планеты вокруг карликов M часто входят в многопланетные системы. Следовательно, необходимы последующие наблюдения за этой планетной системой с помощью таких телескопов, как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), чтобы обнаружить присутствие других внесолнечных планет на орбите звезды L 363-38.
В заключение авторы исследования демонстрируют потенциал ESPRESSO в обнаружении и исследовании экзопланет вокруг близлежащих карликовых звезд класса M.
«Действительно, тусклость М-звезд делает их сложными мишенями для исследований RV [радиальной скорости] с использованием таких инструментов, как HARPS [высокоточный искатель радиальных скоростей планет] с 3,6-метровым телескопом, но спектрограф с 8-метровым телескопом, таким как ESPRESSO, может собрать достаточно света, чтобы точно и эффективно измерить их RV», — заключили исследователи.
Источник: Lia F. Sartori et al, L 363-38 b: a planet newly discovered with ESPRESSO orbiting a nearby M dwarf star, arXiv (2022). DOI: 10.48550/arxiv.2210.12710