TESS - космический телескоп для поиска экзопланет

[Goodricke]

Сегодня в Архиве появилась статья, посвященная очень необычной системе из двух планет и двух звезд TOI 4633:
https://arxiv.org/pdf/2404.18997

Вот 

[Goodricke]

Телескоп TESS второй раз за месяц ушел в безопасный режим

Телескоп TESS возобновил научные наблюдения
https://nplus1.ru/news/2024/05/09/tess-on
https://science.nasa.gov/missions/tess/nasas-tess-temporarily-pauses-science-observations/

[vika vorobyeva]

Представлены три землеразмерные транзитные планеты у красных карликов TOI-5720 b, TOI-6008 b и TOI-6086 b:
https://arxiv.org/pdf/2405.06350

TOI-5720 b с орбитальным периодом 1.43446 суток и радиусом 1.09 ± 0.07 радиусов Земли вращается вокруг красного карлика спектрального класса M3.5 V, удаленного от нас на 35.87 ± 0.03 пк. Инсоляция – 41.7 ± 4.5 земных, эффективная температура 708 ± 19 К. Масса не превышает 4.3 масс Земли, ожидаемая масса (исходя из эмпирических соотношений масса-радиус) – 1.32 ^+0.92/_-0.47 масс Земли.

У TOI-6008 b орбитальный период еще короче – 0.85743 суток. Радиус планеты – 1.03 ± 0.05 радиусов Земли, инсоляция 41.5 ± 4.5 земных, эффективная температура 707 ± 19 К. Формально измеренная масса составляет 1.1 ^+3.3/_-0.9 масс Земли, ожидаемая – 1.10 ^+0.73/_-0.36 масс Земли. Родительская звезда – красный карлик спектрального класса M5 V, удаленный на 23.02 ± 0.01 пк.

TOI-6086 b чуть побольше – ее радиус 1.18 ± 0.07 радиусов Земли, орбитальный период 1.38887 суток. Инсоляция  26.8 ± 2.7 земных, эффективная температура 634 ± 16 К. Массу этой планеты не измеряли, ожидаемая масса оценивается в 1.68 ^+1.15/_-0.56 масс Земли. Вращается вокруг красного карлика спектрального класса M3 V, удаленного от нас на 31.47 ± 0.014 пк.

Все три планеты будут хорошими целями для JWST.

[vika vorobyeva]

Представлен умеренно нагретый сатурн TOI-2447 b/NGTS-29 b на 69.34-суточной орбите:
https://arxiv.org/pdf/2405.07367

Планета была открыта по единственному транзитному событию, обнаруженному на 31 секторе TESS. Звезда наблюдалась также наземным транзитным обзором NGTS, в ее архивных данных нашли часть второго транзита. После этого NGTS наблюдал звезду уже прицельно и обнаружил еще три события, что позволило определить орбитальный период планеты. Масса TOI-2447 b составляет 0.39 ± 0.03 масс Юпитера, радиус 0.857 ± 0.012 радиусов Юпитера, большая полуось орбиты 0.35 ± 0.03 а.е., эффективная температура 414 ± 28 К (температурный режим близок к температурному режиму Меркурия).
Родительская звезда по всем параметрам близка к Солнцу, но моложе (2.1 ± 1.0 млрд. лет). Система удалена от нас на 149.4 ± 0.3 пк.

Система интересна не только возможностью изучать атмосферу относительно прохладного гиганта. В данных NGTS обнаружено транзитное событие, не связанное с планетой b, а моменты наступления ее транзитов показывают значительные вариации. Скорее всего, в этой системе есть дополнительные планеты, причем, возможно, транзитные.

[vika vorobyeva]

Представлена планета земного типа у красного карлика TOI-1450 A, входящего в состав двойной системы:
https://arxiv.org/pdf/2405.10400

Родительская звезда – красный карлик спектрального класса M3V со светимостью в 370 раз меньше солнечной, удаленный на 22.44 ± 0.05 пк. На расстоянии 76 а.е. (в проекции на небесную сферу) находится еще более тусклый красный карлик TOI-1450 B массой 0.14 солнечных. Обе звезды попадают на один пиксель матрицы TESS, поэтому влияние второго компаньона тоже надо учитывать. TESS наблюдала систему на 27 секторах: 14-17, 19-26, 40-41, 47, 49-60. На кривой блеска прорисовался транзитный сигнал с периодом 2.04393 суток с глубиной, соответствующей планете с радиусом 1.13 ± 0.044 радиусов Земли.

Статья посвящена программе HUMDRUM, в рамках которой массы землеразмерных транзитных кандидатов у красных карликов измеряют с помощью инфракрасного спектрометра MAROON-X. В частности, они измерили массу TOI-1450 A b, которая оказалась равной 1.26 ± 0.13 масс Земли. Это соответствует средней плотности 4.8 ± 0.7 г/куб.см. Эффективная температура планеты 722 ± 35 К. Планета преимущественно железокаменная, но должна содержать примесь летучих веществ. Вряд ли это водород с гелием, скорее, вода и прочие льды (метан, аммиак, углекислота и пр.). Альтернативное объяснение – очень маленькая масса железного ядра, планета сложена преимущественно из силикатов.
Лучевая скорость звезды демонстрирует еще одно колебание с периодом 5.069 ± 0.002 суток. Если оно вызвано планетой, то ее минимальная масса 1.53 ± 0.18 масс Земли, а эффективная температура 533 ± 26 К.

Авторы полагают, что атмосфера TOI-1450 A b может быть утраченной, но точно тут сказать ничего нельзя – получен только верхний предел на рентгеновскую светимость родительской звезды. В любом случае перспективнее выглядит получение эмиссионного спектра планеты при наблюдении вторичных минимумов.

Upd Внимательное чтение статьи и калькулятор под рукой показали, что авторы статьи опечатались и вкатили лишний ноль после запятой в значение светимости родительской звезды. Ее светимость не 1/370 от солнечной, а 1/37.

[Dayan]

В Архиве вышла статья об открытии транзитного мининептуна у аналога Солнца TOI-1437.
The TESS-Keck Survey. XXII. A sub-Neptune Orbiting TOI-1437

Поскольку TOI-1437 (HD 154840) находится на северном небе (созвездие Дракона) вблизи полюса эклиптики, то наблюдалась TESS в течение второго года основной миссии непрерывно на 14–26 секторах. В рамках расширенной миссии в 40, 41 и 47–60 секторах. Звезда также мониторилась в рамках программы "TESS-Keck Survey", обеспечивающей подтверждение и измерение масс планетных кандидатов TESS с помощью спектрографов Keck-HIRES и APF-Levy.

По-видимому, TOI-1437 является звездой более раннего спектрального подкласса G главной последовательности, чем Солнце. Её блеск в диапазоне V = 9.23^m, имеет массу ~ 1.10 M⊙, радиус ~ 1.17 R⊙, Teff ≈ 6008 K, светимость по закону С–Б примерно равна 1.607 солнечной (указанное в статье значение 1.926 не соответствует закону С–Б по имеющимся параметрам, а также инсоляции на планете). В статье не приводится оценок металличности и возраста звезды.
Расстояние до системы ~ 103.44 пк (или около 337.4 светового года).

Планета TOI-1437 b обращается по орбите с периодом 18.8409 суток и большой полуосью ~ 0.14 а.е. (e = 0.17 ^+0.11_–0.09). При радиусе 2.24 ^+0.23_–0.22 R⊕ её масса составила 9.6 ^+3.9_–3.3 M⊕, что даёт среднюю плотность ~ 4.71 г/см³ (не указывается в статье, но найти просто). Инсоляция на планете в ~ 82 раза превышает земную.

На диаграмме "масса – радиус" планета попадает на линию 50% силикатов и 50% воды (холодной).
К сожалению, несмотря на яркость родительской звезды, TOI-1437 b не является хорошей целью для исследования атмосферы с JWST, так как метрика трасмиссионной спектроскопии (TSM) составляет всего ~ 17.

[Dayan]

Сегодняшний день в Архиве препринтов богат на экзопланетные новости. К сожалению, нет возможности осветить все, но прежде всего стоит отметить о том, что вышли сразу две статьи разных групп астрономов об открытии транзитной земли у близкого красного карлика Gliese 12:
Gliese 12 b, A Temperate Earth-sized Planet at 12 Parsecs Discovered with TESS and CHEOPS
Gliese 12 b: A temperate Earth-sized planet at 12 pc ideal for atmospheric transmission spectroscopy

Ранее об этом говорили на конференции:

Новости с конференции Extreme Solar Systems V, проходившей 16-21 марта.

4) Редкая удача: TESS и CHEOPS нашли транзитную землю у яркого и близкого (12 пк) M4V карлика Gliese 12. Планета радиусом 0.92 R_e находится на орбите с периодом 12.76 дня и имеет рановесную температуру 315 К! Среди всех экзопланет земного типа она представляется архиперспективной в плане атмосферы и обитаемости и наверно будет даже получше планет TRAPPIST-1. Gliese 12b несомненно будет исследоваться JWST.

Параметры звезды и планеты в обеих статьях немного различаются, поэтому в некоторых случаях привожу двойное значение (без учёта погрешностей), но в целом из-за близости системы они очень близки.

Gliese 12 (TOI-6251) находится на северном небе (созвездие Рыб), наблюдалась TESS на 42, 43, 57 и 70 секторах. Также наблюдалась CHEOPS и рядом наземных телескопов (например Gemini, Keck, Subaru, CAHA-CARMENES, MINERVA, SPECULOOS и др.).

Является звездой спектрального класса M3–M4 V. Её блеск в диапазоне V = 12.60^m, имеет массу ~ 0.241 M⊙, радиус ~ 0.262–0.269 R⊙, Teff ≈ 3253–3296 K, светимость равна 0.00728–0.0074 солнечной. Металличность 0.48–0.51 солнечной, возраст звезды, по-видимому, большой (в одной статье оценка ~ 7.0 млрд лет).
Расстояние до системы ~ 12.162–12.166 пк (или около 39.7 светового года).

Планета Gliese 12 b обращается по орбите с периодом 12.7614 суток и большой полуосью ~ 0.066–0.0668 а.е. Её радиус 0.96–1.03 R⊕. Ограничение на массу приводится в одной статье – менее 3.87 M⊕ в доверительном интервале 3σ (номинальная оценка массы 1.57 ^+0.78_−0.75 M⊕). Инсоляция на планете в ~ 1.6–1.62 раза превышает земную, в предположении нулевого альбедо равновесная температура ~ 315 K.

Gliese 12 b является хорошей целью для исследования атмосферы с JWST, так как метрика трасмиссионной спектроскопии (TSM) близка к значениям TSM у планет системы TRAPPIST-1.

[DELVIG]

[DELVIG]

Открытие планеты, похожей на Венеру, вокруг звезды в окрестностях Солнечной системы дает надежду на то, что астрономы когда-нибудь смогут раскрыть секрет того, почему на Земле появилась жизнь/

[boch]

Открытие планеты, похожей на Венеру, вокруг звезды в окрестностях Солнечной системы дает надежду на то, что астрономы когда-нибудь смогут раскрыть секрет того, почему на Земле появилась жизнь/

Так такая планета уже известна - это Венера в СС. И как это помогло решить проблему возникновения жизни на Земле?
Сначала надо с Венерой все понять, потом искать на нее похожую, которая в темной комнате в которой ее нет...

Пойду-ка в окрестности деревни поискать кошку, похожую на мою кошку, чтобы понять почему моя кошка беременна. Почему в ней жизнь зародилась.

Перенос реальной цели на несуществующую цель. Гоголь так хорошо про мост над рекой написал.

[DELVIG]

Используя спутник НАСА для обзора транзитных экзопланет (TESS), международная команда астрономов обнаружила новую планету массой Сатурна, вращающуюся вокруг звезды солнечного типа, известной как TOI-2447. Об этом сообщается в исследовательской статье, опубликованной 12 мая на сервере препринтов arXiv.

Исследователи также собрали убедительные доказательства существования дополнительных планет, вращающихся вокруг TOI-2447. Они идентифицировали транзитный сигнал в данных NGTS, исходящий не от TOI-2447, а, скорее всего, от какого-то другого транзитного объекта. Более того, они обнаружили доказательства в данных о лучевых скоростях с эшелле-спектрометра высокого разрешения CHIRON, предполагающие наличие внешней планеты с орбитальным периодом около 150 дней. Однако необходимы дополнительные наблюдения для того, чтобы подтвердить планетарную природу этих сигналов.

https://phys.org/news/2024-05-saturn-mass-exoplanet-astronomers.html
Прошу подкорректировать, если повторяю новость. Стал очень рассеян, простите

[vika vorobyeva]

Планета TOI-1685 b, которая считалась горячим суперганимедом, оказалась суперземлей с малым количеством летучих:
https://arxiv.org/pdf/2405.14895

TOI-1685 b была представлена в марте 2021 года. Вокруг красного карлика, удаленного на 37.61 ± 0.03 пк, вращалась планета массой 3.78 ± 0.63 масс Земли и радиусом 1.70 ± 0.07 радиусов Земли, что соответствовало средней плотности 4.21 ^+0.95/_-0.82 г/куб.см. Такой средней плотности соответствовала океанида (суперганимед), состоящая наполовину из горных пород и наполовину из воды. Орбитальный период планеты был равен всего 16 часам, эффективная температура составила 1069 ± 16 К.

Поскольку TOI-1685 b была выбрана целью для JWST, а время JWST дорого и должно быть потрачено продуктивно, систему изучили более глубоко. Кроме CARMENES, спектры звезды были получены спектрографами MAROON-X и IRD. Оказалось, что звезда отличается высокой металличностью [Fe/H] = 0.3 ± 0.1 и более компактными размерами (0.456 ± 0.013 солнечных радиусов вместо 0.492 ± 0.015 солнечных радиусов). Это автоматически пересчиталось в меньший радиус планеты, который теперь составляет 1.47 ± 0.05 радиусов Земли. Масса планеты тоже немного уменьшилась до 3.03 ± 0.33 масс Земли. В итоге средняя плотность TOI-1685 b оценивается в  5.3 ± 0.8 г/куб.см. Это уже гораздо ближе к чисто железокаменному составу. Некоторую "рыхлость" планете может придавать протяженная горячая углекислотная атмосфера над лавовым океаном.

[vika vorobyeva]

Представлен транзитный газовый гигант на резко эксцентричной орбите, обнаруженный астрономами-любителями из проекта Visual Survey Group:
https://arxiv.org/pdf/2405.15021

Планета была обнаружена по единственному транзитному событию на 55 секторе TESS, после чего получила обозначение TOI-6883. Глубина транзита соответствовала планете-гиганту. Другие транзиты наблюдали с Земли 114-мм телескопами eVscope. Массу планеты измерили методом лучевых скоростей, получив 56 измерений на спектрографе Levy на APF.

Родительская звезда – солнцеподобная (масса 1.08 ± 0.06 солнечных, радиус 1.09 ± 0.02 солнечных, светимость на 17 ± 6.5% больше солнечной), но отличается повышенной металличностью. Система удалена на 94 пк. При радиусе 1.09 ± 0.02 радиусов Юпитера масса планеты TOI-6883 b составляет 4.34 ± 0.15 масс Юпитера. Эксцентриситет орбиты достигает 0.606 ± 0.002! Большая полуось орбиты 0.129 ± 0.002 а.е., орбитальный период 16.2492 ± 0.0001 суток, эффективная температура 806 ± 10 К. Расстояние между планетой и звездой меняется от 0.051 а.е. до 0.207 а.е., планета находится в процессе высокоэксцентричной миграции и в итоге превратится в горячий юпитер.

[Dayan]

В Архиве статья об открытии тёплого транзитного нептуна (по массе) у оранжевого карлика TOI-5076:
The GAPS programme at TNG. LVII. TOI-5076b: A warm sub-Neptune planet orbiting a thin-to-thick-disk transition star in a wide binary system

TOI-5076 находится на северном небе (созвездие Овна), наблюдалась TESS на 42, 43 и 44 секторах. Измерение лучевых скоростей производилось с помощью спектрографа HARPS-N.

TOI-5076 является звездой спектрального класса K2 V. Её блеск в диапазоне V = 10.90^m, имеет массу ~ 0.80 M⊙, радиус ~ 0.78 R⊙, Teff ≈ 5070 K, указанное в статье значение светимости равно ~ 0.324 солнечной (по закону С–Б светимость примерно 0.362 солнечной). Металличность звезды превышает солнечную в ~ 1.58 раза, возраст неопределённо оценивается в 9 ± 6 млрд лет. Отдельным образом выделяется концентрация альфа-элементов, которая сравнима с солнечной (или немного превышает) – этот факт и собственная скорость системы показывают, что TOI-5076 принадлежит к старой популяции переходных звёзд из тонкого диска Галактики в толстый. Она также образует физически-связанную пару со звездой спектрального класса М4.5 V, расположенной на проекционном расстоянии 26.4" (или 2178 а.е.).
Расстояние до системы 82.8 ± 0.1 пк (или около 270 световых лет).

Планета TOI-5076 b обращается по, вероятно, почти круговой орбите с периодом 23.445 суток и большой полуосью ~ 0.149 а.е. (по третьему закону Кеплера, но согласно статье через звёздные радиусы она составляет ~ 0.123 а.е.). При радиусе 3.2 ± 0.1 R⊕ её масса составила 16 ± 2 M⊕, что даёт среднюю плотность 2.8 ± 0.5 г/см³. В предположении нулевого альбедо равновесную температуру оценили в 615 ± 20 K.

На диаграмме "масса – радиус" планета лежит немного выше линии 100% воды. Авторы предлагают один из вариантов состава – чуть менее 50% массы силикаты, чуть менее 50% воды и около 0.1% массы водорода.

[Dayan]

vika, увидел Ваше сообщение. Так получилось, что немного опередил, но спасибо за труд!

[vika vorobyeva]

vika, увидел Ваше сообщение. Так получилось, что немного опередил, но спасибо за труд!

Ничего страшного, интересную новость все наперегонки несут
Вы все исчерпывающе описали, ни к чему дублировать.

[Goodricke]

Уцелевшая в пламени звезды планета поставила в тупик ученых

Американские астрономы из Университета Джона Хопкинса и других научных учреждений обнаружили экзопланету TIC 365102760 b, которая каким-то образом смогла уцелеть при превращении родительской звезды в красного гиганта.

Команда дала TIC 365102760 имя Феникс в честь мифической птицы, способной возрождаться из пламени.

Феникс расположен в 1,8 тыс. световых лет от Земли на орбите старой звезды, приближающейся к концу своего жизненного цикла. Он в 6,2 раза больше и примерно в 20 раз массивнее нашей планеты.

«Это самая маленькая планета, которую мы когда-либо находили вокруг одного из красных гигантов, и, вероятно, планета с самой низкой массой, вращающаяся вокруг звезды такого класса. Мы не знаем, почему у Феникса все еще есть атмосфера, в то время как похожие миры теряли атмосферу в гораздо менее экстремальных условиях», — отметил руководитель исследования, астрофизик Сэм Грюнблатт.

Исследователи полагают, что удача не будет сопровождать Феникс вечно, и примерно через 100 млн лет красный гигант полностью поглотит планету.

https://www.gazeta.ru/science/news/2024/06/05/23182357.shtml?updated
https://www.space.com/phoenix-exoplanet-nasa-star-bombardment
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ad4149

[DELVIG]

Недавно открытая планета, получившая прозвище «Феникс», атмосфера которой должна была быть сброшена интенсивным излучением звезды, каким-то образом вместо этого образовала раздутую атмосферу.
Результаты исследования опубликованы в журнале The Astronomical Journal.

https://phys.org/news/2024-06-weird-planet-retains-atmosphere-nearby.html
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ad4149

P.S. Только что заметил, что продублировал ответ в соседней теме.Сорри.

[Dayan]

В одной из статей, вышедших сегодня в Архиве, сообщают об открытии трёх транзитных суперземель у оранжевых карликов TOI-260 и TOI-286. Параметры ещё одной планеты, открытой ранее у красного карлика TOI-134, обновлены.
Three super-Earths and a possible water world from TESS and ESPRESSO

Все три звезды находятся на южном небе. Фотометрия TESS, а измерение лучевых скоростей производилось с помощью спектрографов ESPRESSO, HARPS, HIRES и PFS.

TOI-260 является звездой спектрального класса K8 V. Её блеск в диапазоне V = 9.9^m, имеет массу ~ 0.616 M⊙, радиус ~ 0.607 R⊙, Teff ≈ 4026 K, светимость ~ 0.0873 солнечной. Металличность лишь ~ 0.34 солнечной. Возраст для всех трёх звёзд не указывается.
Расстояние до системы ≈ 20.212 пк (или около 65.9 световых лет).

Планета TOI-260 b обращается по, вероятно, круговой орбите с периодом 13.4759 суток и большой полуосью ~ 0.0943 а.е. (эксцентриситет плохо ограничен, но модель с нулевым значением предпочтительнее). При радиусе 1.71 ± 0.08 R⊕ её масса составила 4.23 ± 1.60 M⊕, что даёт среднюю плотность 4.66 ± 1.89 г/см³. В предположении нулевого альбедо и равномерного распределения тепла равновесную температуру оценили в 493 ± 12 K.

На диаграмме "масса – радиус" планета лежит немного выше линии 100% силиката. Вероятно содержит небольшой (в процентном отношении, но мощный по земным меркам) слой воды.

TOI-286 является звездой спектрального класса K3 V. Её блеск в диапазоне V = 9.87^m, имеет массу ~ 0.832 M⊙, радиус ~ 0.780 R⊙, Teff ≈ 5152 K, светимость ~ 0.3858 солнечной. Металличность ~ 0.89 солнечной.
Расстояние до системы ≈ 59.274 пк (или около 193.3 световых лет).

У неё две транзитные планеты:
TOI-286 b обращается по, вероятно, круговой орбите с периодом 4.5117 суток и большой полуосью ~ 0.0503 а.е. При радиусе 1.42 ± 0.10 R⊕ её масса составила 4.53 ± 0.78 M⊕, что даёт среднюю плотность 8.63 ± 2.32 г/см³. Равновесную температуру оценили в 979 ± 31 K. Похоже, имеет подобный Земле состав.
TOI-286 c обращается по, вероятно, круговой орбите с периодом 39.3618 суток и большой полуосью ~ 0.213 а.е. При радиусе 1.88 ± 0.12 R⊕ её масса составила 3.72 ± 2.22 M⊕, что даёт среднюю плотность 3.09 ± 1.93 г/см³. Равновесную температуру оценили в 475 ± 15 K (инсоляция несколько превышает инсоляцию на Меркурии, составляет ~ 8.5 земной). Вероятно имеет значительный слой воды.

TOI-134 является звездой спектрального класса M0.5 V. Её блеск в диапазоне V = 11.02^m, имеет массу ~ 0.614 M⊙, радиус ~ 0.604 R⊙, Teff ≈ 3842 K, светимость ~ 0.0723 солнечной. Металличность ~ 0.93 солнечной.
Расстояние до системы ≈ 25.182 пк (или около 82.1 световых лет).

TOI-134 b обращается по, вероятно, круговой орбите с периодом 1.4015 суток и большой полуосью ~ 0.0208 а.е. При радиусе 1.63 ± 0.14 R⊕ её масса составила 4.07 ± 0.45 M⊕, что даёт среднюю плотность 5.18 ± 1.46 г/см³. Равновесную температуру оценили в 998 ± 39 K. Вероятно содержит небольшой слой воды.

[vika vorobyeva]

Также сегодня в Архиве представили две планеты у молодой звезды TOI-1224, входящей в состав ассоциации MELANGE-5 возрастом 210 ± 27 млн. лет:
https://arxiv.org/pdf/2406.05234

Родительская звезда – ранний красный карлик массой 0.40 ± 0.01 солнечных масс, радиусом 0.404 ± 0.012 солнечных радиусов и светимостью в 50 раз меньше солнечной. Мы наблюдаем звезду примерно со стороны экватора, угол между осью вращения и лучом зрения больше 82°.
Вокруг звезды вращаются две транзитные планеты радиусами 2.10 ± 0.09 и 2.88 ± 0.10 радиусов Земли с орбитальными периодами  4.17827 и 17.94547 суток, соответственно. Эксцентриситеты орбит малы и были положены равными нулю. Судя по всему, система плоская и динамически холодная.
Внутренняя планета вращается на расстоянии 19 звездных радиусов (0.0355 а.е.), ее эффективная температура 541 ± 26 К. Про внешнюю планету аналогичные данные почему-то не приводятся (ну или я не нашла), но по 3-му закону Кеплера большую полуось орбиты можно оценить в 50.2 звездных радиусов (0.0938 а.е.).

Обе планеты будут хорошей целью для JWST.