TESS - космический телескоп для поиска экзопланет

[vika vorobyeva]

Объявлено о валидации пяти земель и суперземель у четырех красных карликов TOI-5716, TOI-5728, TOI-5736 и TOI-5489: https://arxiv.org/pdf/2512.11971

У первых трех звезд открыто по одной планете, у последней две.

TOI-5716 удалена на 39.355 ± 0.03 пк. Масса 0.19 ± 0.01 солнечных масс, радиус 0.22 ± 0.01 солнечных радиусов, светимость в ~165 раз меньше солнечной, содержание тяжелых элементов в 3.5 раза меньше солнечного. Спектральный класс не сообщается, но, судя по температуре фотосферы и общему облику, должен быть M4V или около того.
TOI-5716 b – землеразмерная (радиус 0.96 ± 0.05 радиусов Земли) планета с орбитальным периодом 6.7663 суток. Вращается на расстоянии 39.0 ± 1.2 звездных радиусов, эффективная температура в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса – 400 К. Скорее всего, массивный аналог Меркурия.

TOI-5728 удалена на 54.85 ± 0.06 пк. Масса 0.36 ± 0.02 солнечных масс, радиус 0.37 ± 0.01 солнечных радиусов, светимость в ~59 раз меньше солнечной. Содержание тяжелых элементов на треть меньше солнечного. Спектральный класс должен быть где-то M3-M4.
TOI-5728 b – суперземля радиусом 1.31 ± 0.05 радиусов Земли с орбитальным периодом 11.4976 суток. Вращается на расстоянии 40 ± 1 звездных радиусов. Эффективная температура 382 К. Есть хорошие шансы, что атмосферу не сдуло, и перед нами либо аналог Венеры, либо очень теплый Марс (в зависимости от плотности атмосферы).

TOI-5736 удалена на 92.42 ± 0.09 пк. Масса 0.57 ± 0.02 солнечных масс, радиус 0.58 ± 0.02 солнечных радиусов, светимость в 13.6 раз меньше светимости Солнца. Содержание тяжелых элементов не измерялось, спектральный класс должен быть M0-M1.
TOI-5736 b – планета с ультракоротким периодом, горячая суперземля с орбитальным периодом 0.64899 суток и радиусом 1.56 ± 0.07 радиусов Земли. Эффективная температура 1311 К, вращается на расстоянии 4.53 ± 0.13 звездных радиусов. Можно будет поискать вторичный минимум и измерить температуру дневного полушария. Почти наверняка без атмосферы или с разреженной атмосферой, пополняемой вулканическими извержениями.

TOI-5489 удалена на 44.72 ± 0.04 пк. Масса 0.41 ± 0.02 солнечных масс, радиус 0.42 ± 0.01 солнечных радиусов, светимость в 40 раз меньше солнечной. Содержание тяжелых элементов не измерялось, спектральный класс должен быть M2-M3.
У TOI-5489 обнаружены две планеты.
TOI-5489 b – орбитальный период 3.1522 суток, радиус 1.40 ± 0.05 радиусов Земли, эффективная температура 624 К.
TOI-5489 c – орбитальный период 4.9213 суток, радиус 1.28 ± 0.07 радиусов Земли, эффективная температура 536 К.
Планеты близки к орбитальному резонансу 3:2, так что есть шанс оценить массы с помощью тайминга транзитов.

Метрика трансмиссионного спектра у всех планет низкая, так что шансы на изучение атмосфер планет (если они есть) с помощью JWST малы. Впрочем, авторы пишут, что у четырех планет из пяти (кроме TOI-5728 b) атмосферы скорее всего нет.

[Dayan]

Вчера в Архиве препринтов вышла статья о первом в 2026 году открытии экзопланет (совершённому группой профессиональных астрономов). У F-звезды TOI-4495 обнаружены две транзитные планеты.
TOI-4495: A Pair of Aligned, Near-Resonant Sub-Neptunes that Likely Experienced Overstable Migration

Транзитный нептун TOI-4495.01 (ныне называется TOI-4495 c) прошёл статистическую валидацию и представлен ещё в августе 2023 года (в этой работе). В новой статье у TOI-4495 обнаружена вторая транзитная планета TOI-4495 b – мининептун на внутренней по отношению к TOI-4495 c орбите.

TOI-4495 находится на северном небе (в созвездии Лиры). Наблюдалась TESS на 14, 40, 41, 53, 54, 80 и 81 секторах. Массы планет измерены с помощью TTV-метода. У планеты TOI-4495 c также был измерен эффект Росситера – Маклафлина с помощью спектрографа KPF на 10-м телескопе обсерватории Кека.

TOI-4495 – звезда спектрального класса F8 V, блеск в диапазоне V ≈ 9.53^m. Она имеет массу ~ 1.247 M⊙, радиус ~ 1.309 R⊙, Teff ≈ 6210 K, светимость ~ 2.3 солнечной (из закона Стефана – Больцмана). Металличность ~ 1.51 солнечной, осевой период вращения 10.2 ± 2.2 суток. Возраст оценивается в 1.9 ^+0.5_−0.7 млрд лет.
Расстояние до системы около 131.78 пк (или ~ 429.8 светового года).

Планеты:

b обращается по заметно эллиптической орбите с периодом 2.5670 суток и большой полуосью ~ 0.03957 а.е. (e ≈ 0.078). При радиусе 2.48 ^+0.14_−0.10 R⊕ её масса составляет 7.7 ^+1.4_−1.5 M⊕, что соответствует средней плотности 2.71 ^+0.66_−0.62 г/см³. Инсоляция на планете (не указана, но можно найти) превышает инсоляцию на Земле в ~ 1466 раз. Равновесная температура 1735 ± 60 K.

c обращается по почти круговой орбите с периодом 5.1855 суток и большой полуосью ~ 0.06323 а.е. (e ~ 0.023). При радиусе 4.03 ^+0.23_−0.15 R⊕ её масса составляет 23.2 ^+4.4_−4.7 M⊕, что соответствует средней плотности 1.90 ^+0.47_−0.44 г/см³. Инсоляция на планете превышает инсоляцию на Земле в ~ 574 раза. Равновесная температура 1365 ± 33 K.

Эффект Росситера – Маклафлина для TOI-4495 c показывает очень маленький наклон орбиты этого нептуна к плоскости экватора звезды, а взаимный наклон орбит обеих планет не превышает ~ 8.7°. Орбиты b и c очень близки к резонансу 2:1, но не находятся в нём. Заметный эксцентриситет планеты b не может быть объяснён только взаимодействием с планетой c – вероятно, что планета b после миграции к своему нынешнему положению в системе испытала одно или несколько гигантских столкновений с другими протопланетами. Однако с тех пор приливные силы со стороны родительской звезды должны были постепенно округлить орбиту мининептуна, но всё ещё заметный эксцентриситет показывает, что этот процесс идёт медленно из-за большого фактора приливной добротности планеты Q' (≳ 10⁵), что согласуется с наличием толстой оболочки из летучих веществ на планете.

Во время транзита TOI-4495 c не было обнаружено значительного избыточного поглощения Hα, что указывает на малую скорость эрозии атмосферы, что согласуется с большой массой планеты и низкой активностью родительской звезды.

Судя по положению TOI-4495 b на диаграмме "Масса – Радиус", планета либо содержит 0.4 ± 0.2 % водорода и гелия от общей массы, либо на ~ 40% по массе состоит из воды. Истина, вероятно, где-то между этими двумя крайностями.
Планета TOI-4495 c может содержать до 7–10% водорода и гелия.

[Dayan]

(совершённому группой профессиональных астрономов)

Эта фраза здесь не случайна. Дело в том, что за день до публикации статьи про TOI-4495 в Архиве вышла статья от некоего независимого исследователя (не совсем понятно, что это значит – любителя астрономии?) о валидации транзитного кандидата на ультракороткопериодической орбите у красного карлика TOI-864.
Physical Vetting of the Ultra-Short-Period Sub-Earth TOI 864.01

Валидация кандидата была сделана путём физического исключения ложноположительных сценариев, в частности, отсутствие эллипсоидальных вариаций (< 200 ppm), где ожидались бы сильные приливные сигналы (~ 5000 ppm), позволило автору исключить наличие компаньонов звёздной массы. Хотя, как пишет автор, традиционные методы статистической проверки дали неубедительные результаты из-за низкого отношения сигнала к шуму кандидата. Использовались открытые программные пакеты для обработки данных TESS и Gaia.

TOI-864 – это звезда южного неба с высоким собственным движением, V ≈ 13.73^m (данные из Simbadа). Имеет радиус 0.399 R⊙ (из статьи).
Планета обращается с орбитальным периодом 0.52067 суток и имеет радиус 0.55 R⊕.

У меня, впрочем, как и у рецензируемых изданий (кроме Архива препринтов), а также сайтов с каталогами известных экзопланет, есть некоторые сомнения, но подождём дополнительного подтверждения планетного кандидата у TOI-864.

[Dayan]

В Архиве вышла статья об открытии транзитной земли у красного карлика TOI-6716 и транзитного нептуна у красного карлика TOI-7384.
Two temperate Earth- and Neptune-sized planets orbiting fully convective M dwarfs

TOI-6716 и TOI-7384 являются полностью конвективными красными карликами. Оба их транзитных кандидата подтверждены как реальные планеты с помощью многодиапазонных наземных фотометрических наблюдений, изображений высокого разрешения и общего статистического анализа.

TOI-6716 находится на южном небе (в созвездии Большого Пса). Наблюдалась TESS на 7, 34, 61, 87 и 88 секторах.
TOI-7384 находится на южном небе (в созвездии Голубя). Наблюдалась TESS на 5, 6, 32, 33 и 87 секторах.

TOI-6716 – звезда спектрального класса M4 V, блеск в диапазоне V ≈ 14.8^m. Она имеет массу ~ 0.223 M⊙, радиус ~ 0.231 R⊙, Teff ≈ 3110 K, светимость ~ 0.0045 солнечной (из закона Стефана – Больцмана). Возраст лежит где-то в диапазоне от 30 млн до 4–6 млрд лет.
Расстояние до системы 18.89 ± 0.02 пк (или ~ 61.6 светового года).

Планета b обращается по орбите с периодом 4.7186 суток и большой полуосью ~ 0.0319 а.е. (e ≤ 0.88). Её радиус 0.982 ± 0.067 R⊕. Инсоляция на планете превышает инсоляцию на Земле в 4.4 ± 1.1 раза. Равновесная температура 369 ⁺¹⁷₋₁₆ K.

TOI-7384 – звезда спектрального класса M3 V или M4 V, блеск в диапазоне V ≈ 16.7^m. Она имеет массу ~ 0.318 M⊙, радиус ~ 0.319 R⊙, Teff ≈ 3185 K, светимость ~ 0.0094 солнечной. Возраст не менее 4.5 млрд лет.
Расстояние до системы 66.79 ± 0.20 пк (или ~ 217.8 светового года).

Планета b обращается по орбите с периодом 6.2340 суток и большой полуосью ~ 0.0439 а.е. (e ≤ 0.40). Её радиус 3.56 ± 0.21 R⊕. Инсоляция на планете превышает инсоляцию на Земле в 4.9 ± 1.1 раза. Равновесная температура 378 ⁺¹⁵₋₁₃ K.

[vika vorobyeva]

Представлены еще три небольшие планеты у красных карликов TOI-1243, TOI-4529 (G2–21) и TOI-5388 (Wolf 346): https://arxiv.org/pdf/2601.07414

Планеты обнаружены TESS, прошли процедуру валидации, их массы пытались измерить спектрографом CARMENES, но преуспели только с одной планетой, на массу остальных двух получены верхние пределы.

TOI-1243 удалена на 43.13 ± 0.03 пк. Это красный карлик спектрального класса M2V, массой 0.515 ± 0.03 солнечных масс, радиусом 0.511 ± 0.024 солнечных радиусов и светимостью в 28 раз меньше солнечной. Звезда отличается пониженным содержанием тяжелых элементов, но это неточно: [Fe/H] = -0.20 ± 0.16, возможно, металличность звезды близка к солнечной.
Мини-нептун TOI-1243 b – единственная планета из этой тройки, у которой была измерена масса, оказавшаяся равной 7.7 ± 1.5 масс Земли. Радиус оценивается в 2.33 ± 0.12 радиусов Земли, что дает среднюю плотность 3.3 ± 0.9 г/куб.см. Планета вращается на среднем расстоянии 18.4 ± 0.3 звездных радиусов и делает один оборот за 4.65948 суток, ее эффективная температура 450 ± 22 К (в предположении альбедо, равного 0.3).

TOI-4529 (G2–21) – красный карлик спектрального класса M1.5V, удаленный на 28.38 ± 0.02 пк. Масса 0.482 ± 0.023 солнечных масс, радиус 0.48 ± 0.02 солнечных радиусов, светимость в 26 раз меньше солнечной. Эта звезда точно обеднена тяжелыми элементами – их примерно в 1.7 раза меньше, чем в составе Солнца.
TOI-4529 b – планета неопределенной природы. Ее радиус – 1.77 ± 0.09 радиусов Земли – попадает в зазор Фултона. Масса планеты не превышает 4.9 масс Земли (с достоверностью 3 сигма), соответственно, средняя плотность не превышает 4.8 г/куб.см. Это означает, что суперземлей TOI-4529 b быть не может, она гарантированно обогащена летучими элементами, но какими именно, пока непонятно. Орбитальный период планеты – 5.87958 суток, эффективная температура 511 ⁺³⁴/_-15 К.

TOI-5388 (Wolf 346) – красный карлик спектрального класса M3V, удаленный на 18.554 ± 0.009 пк. Масса 0.29 ± 0.02 солнечных масс, радиус 0.300 ± 0.015 солнечных радиусов, светимость в 88 раз меньше солнечной. Содержание тяжелых элементов в ~2.3 раза меньше солнечного, но погрешности велики.
TOI-5388 b – землеразмерная планета радиусом 0.99 ± 0.07 радиусов Земли с орбитальным периодом 2.59467 суток. Верхний предел на ее массу (2.2 масс Земли) никаких ограничений на ее состав не накладывает. Планета вращается на расстоянии 17.6 ± 0.4 звездных радиусов, ее эффективная температура – 488 ⁺⁵⁴/_-25 К.

Все три планеты немного горячее Меркурия. TOI-5388 b скорее всего лишена атмосферы, остальные планеты будут хорошими целями для JWST.