Открытия и исследования экзопланет

[AL Malino]

Рядом с Землей найдена потенциально обитаемая каменистая планета.

Международная группа исследователей под руководством ученых из Университета Пенсильвании объявила об обнаружении каменистой экзопланеты типа «супер-Земля» в обитаемой зоне ее звезды, менее чем в 20 (в 18.2) световых годах от Земли. Это открытие было сделано с помощью прибора Habitable Zone Planet Finder (HPF), специально разработанного для поиска планет, способных поддерживать жизнь. Новая планета, получившая название GJ 251 c, обладает каменистым составом и находится на таком расстоянии от своей звезды, где на поверхности может существовать жидкая вода.
{…}

Местоположение новой диковинки на небесной сфере — в Близнецах (Странно, что почти нигде в новостях этот факт не отмечен; пишут только, что очччень близко: мол, только руку протяни . А особо дотошным приходится лезть в каталоги.).

исходник

[Dayan]

В Архиве вышла не рецензируемая статья к Хэллоуину от астронома из Испании. Она полушуточная, но имеет интересный результат с точки зрения науки.
In space there will be no need to scream - Limits to the presence of giant planets in the ζ² Ret system ("В космосе не будет нужды кричать — Ограничения на существование планет-гигантов в системе Дзета-2 Сетки")

Система Дзеты Сетки включает две солнцеподобные звезды, разделённые расстоянием по меньшей мере ~ 3750 а.е. ζ² Сетки (или Дзета Сетки B) имеет светимость 1.01 ± 0.06 светимости Солнца, возраст ~ 3.0 млрд лет, расстояние от Солнца 12.039 ± 0.009 пк (или около 39.27 светового года).
Автор проанализировал все имеющиеся архивные данные о лучевых скоростях этой звезды, накопленные за 28.8 года (в том числе 149 измерений с помощью HARPS и 16 измерений с помощью PFS), смоделировал её вращение и активность – период вращения звезды составил 20.84 ± 0.23 суток, а период магнитного цикла 3007 ± 32 суток (или ~ 8.23 года).
Исключены планеты с минимальной массой (m_p·sin i) больше 17.1 M⊕ с орбитальными периодами до 4000 суток (~ 11 лет), а в зоне обитаемости, которая располагается в диапазоне расстояний 0.84–1.77 а.е. от ζ² Сетки, исключены планеты с m_p·sin i более 6.2–11.1 M⊕. Тем не менее, нельзя исключить массивные планеты при маловероятной конфигурации, в которой орбита наблюдается почти строго плашмя.

Напомню, что действие фильмов "Чужой", "Чужие" и "Прометей" (режиссёров Ридли Скотта и Джеймса Кэмерона) происходит на спутниках газового гиганта Кальпамос, обращающегося по орбите в зоне обитаемости ζ² Сетки.
Один из слоганов фильма "Чужой" – "В космосе никто не услышит твоего крика".
Также Дзета Сетки интересна тем, что по заявлениям американской супружеской пары из Нью-Гэмпшира Бетти и Барни Хиллов, пришельцы, якобы похитившие их на свой корабль в 1961 году, прибыли, вероятно, с планеты одной из звёзд данной системы. Осталось только исключить (или, напротив, подтвердить) аналог Земли в зоне обитаемости каждой из звёзд ζ Reticuli, но, боюсь, это дело не слишком близкого будущего.

[Dayan]

В Архиве вышла статья об исследовании полярного сжатия транзитного аналога Юпитера Kepler-167 e.
A JWST Transit of a Jupiter Analog I: Constraints on the Oblateness of Kepler-167e

Напомню, что Kepler-167 e обращается вокруг среднего оранжевого карлика со светимостью ~ 0.289 солнечной по орбите с орбитальным периодом 1071.232 суток (или 2.933 года) и большой полуосью ~ 1.883 а.е. При радиусе ~ 10.16 R⊕ (0.91 R_Jup) планета имеет массу ~ 1.01 M_Jup. Имея инсоляцию ~ 1/12.3 земной, этот аналог Юпитера получает примерно в 2.21 раза больше энергии от своей звезды, чем Юпитер от Солнца.
Кроме Kepler-167 e родительская звезда обладает ещё тремя транзитными планетами с радиусами примерно 1.72, 1.67 и 1.24 R⊕, и обращающимися по орбитам с периодами 4.4, 7.4 и 21.8 суток соответственно. Система была представлена в 2014 году.

В октябре 2024 года транзит Kepler-167 e пронаблюдали с помощью инструмента NIRSpec на JWST. Длительность фотометрии составила почти 60 часов. Для обработки полученных данных авторы применили сразу несколько независимых программ моделирования.
Согласно наиболее консервативной оценке полярное сжатие Kepler-167 e не превышает величины 0.097 [f = (R_экв – R_пол) / R_экв)] с вероятностью 95%, что соответствует периоду вращения планеты ≥ 7.11 часа, если ось совпадает с картинной плоскостью. Однако авторы отмечают, что результат сильно зависит от модели, и комплексный анализ даёт f < 0.065 с 95% вероятностью (что соответствует осевому периоду ≥ 8.69 часа – в статье не указано, но можно рассчитать).

Также авторы интригуют, и ссылаются на ещё не вышедшую статью Д. Киппинга и др., посвящённую поиску экзолун у Kepler-167 e с размерами вплоть до размера Ганимеда по тем же данным наблюдений JWST, но никакого вывода пока не приводится.

[Dayan]

Также авторы интригуют, и ссылаются на ещё не вышедшую статью Д. Киппинга и др., посвящённую поиску экзолун у Kepler-167 e с размерами вплоть до размера Ганимеда по тем же данным наблюдений JWST, но никакого вывода пока не приводится.

Вчера вышла эта статья в Архиве.
A JWST Transit of a Jupiter Analog: II. A Search for Exomoons

Результат, можно сказать, нулевой. Пока спутники у Kepler-167 e явно не обнаружены.
Однако из 12 вариантов моделирования в 7 экзолуна уверенно обнаруживается – правда, в основном транзитоподобное явление соответствует орбите предполагаемого спутника (с радиусом примерно на 10% больше размера планеты) внутри предела Роша Kepler-167 e. Авторы считают, что в момент транзита планеты могла произойти сизигия – явление выстраивания трёх тел в одну линию, т.е. транзит вероятного спутника пришёлся почти точно на середину транзита юпитера, что выглядит неоднозначно при анализе единственного транзита, особенно с учётом того, что планета могла пройти по пятну на родительской звезде. В связи с этим, авторы настоятельно рекомендуют пронаблюдать с помощью JWST следующий транзит в октябре 2027 года, чтобы преодолеть вырождение решения.

[vika vorobyeva]

Представлено первое открытие в рамках обзора KOINTREAU (Keck Observations in the INfrared of Taurus and ρ Oph Exoplanets And Ultracool dwarfs): https://arxiv.org/pdf/2512.05191

Искали молодые планеты на инфракрасных снимках, полученных с помощью инструмента PyWFS, установленного вместе с инфракрасной камерой NIRC2 на 10-метровом телескопе Кек II, в области звездообразования рядом со звездой ρ Oph (ро Змееносца). Эта область удалена от нас на ~140 пк, ее возраст оценивается в 1-5 млн. лет. Также наблюдали область звездообразования в Тельце, чуть постарше - от 1 до 15-20 млн. лет (как я поняла, разные подгруппы объектов в этой области имеют разный возраст).
Нашли два хороших кандидата - слабых инфракрасных источника, связанных со своими звездами. Один оказался массивной планетой, второй, по всей видимости – маломассивной звездой.
Оба кандидата отнаблюдали и на 8.1-метровом Gemini North с помощью инфракрасного спектрографа GNIRS.

XEST 17-036 – очень молодая (возраст 3.3 ± 0.9 млн. лет) M4-звезда из области звездообразования в Тельце. Демонстрирует инфракрасный избыток на волнах 70 и 160 мкм, что говорит о наличии протяженного пылевого диска. Массу звезды оценили в 0.26 ± 0.03 солнечных, она удалена от нас на 159 ± 3 пк. Поглощение света в направлении XEST 17-036 достигает 5.3 ± 0.3 звездных величин.
На расстоянии 690 ± 10 а.е. (в проекции на небесную сферу) расположен компаньон KOINTREAU-1 b спектрального класса M9±2 массой 10.6 ± 2.5 масс Юпитера. По причине общей запыленности поглощение света там еще больше – 6.8 звездных величин (возможно, протопланетный диск частично экранирует).
Это пятая планета, обнаруженная в области звездообразования в Тельце.

[Foma]

4-8 января пройдет конференция AAS247, где будут представлены и очередные результаты по экзопланетам.

Из интересного:

Discovery of TOI-4129b, an Excellent Target for Atmospheric Characterization in the Neptune “Ridge”

В рамках программы исследования кандидатов TESS определены характеристики TOI-4129b - горячего нептуна на орбите P=3.27 дня у яркого К-карлика. Планета имеет радиус R_p=5.7±0.3 R_🜨, массу 29.2±5.4 M_🜨 и находится на "хребте нептунов",  зоне повышенной концентрации этих планет на периодах P=3-6 дней. Трансмиссионная метрика TSM~82, идеально для JWST.

JWST/NIRSpec Transmission Spectrum of the Ultrahot Neptune LTT 9779 b

LTT 9779 b - ультрагорячий нептун с периодом P=0.79 дня и T~2200 К,  тем не менее сохранивший свою атмосферу. Там есть облака из силикатов магния, подарившие планете рекордное альбедо 0.73±0.11, и следы паров воды. Новые наблюдения JWST уточнили концентрации CO и H2O и нашли SO2.

Exoplanet Transmission Spectroscopy Results from the COMPASS Program with JWST NIRSpec

JWST получил трансмиссионый спектр горячей суперземли HD 15337b (R=1.77 R_🜨, M=6.519 M_🜨, T~1006 K). Атмосферы (ожидаемо) не обнаружено. Исключены и H2/He, и C/O атмосферы умеренных металличностей без облаков.

JWST observations of the cornerstone temperate sub-Neptune K2-18b

Сразу несколько докладов посвящены знаменитому субнептуну K2-18b, о природе которого сломано столько копий. Аннотации интригуют, не раскрывая больших деталей. Насколько можно понять, дополнительные наблюдения JWST позволили получить трансмиссионный спектр во всем диапазоне 0.8-12 мкм. Теперь железно подтверждены и измерены CH4 и CO2 и не обнаружены H2O, NH3 и CO. Дальше есть разные варианты, но в целом все сходится к тому, что воды на планете много - в холодных ловушках, но не в разреженной водородной атмосфере.

[Olweg]

Рутина. Интересно, как бы выглядели экзопланетные новости, если бы «плотно упакованных» систем не существовало?

[Goodricke]

Телескоп «Субару» напрямую увидел вращение суперюпитера вокруг своей звезды

Астрономы путем прямых многолетних наблюдений обнаружили суперюпитер у молодой звезды HIP 54515. На его существование изначально указал анализ параметров движения светила, и подтверждение этой гипотезы стало третьим успешным случаем совместного использования астрометрии и прямых наблюдений для поисков экзопланет.

Группа астрономов во главе с Тейном Карри (Thayne Currie) из Техасского университета в Сан-Антонио сообщила о первом прямом обнаружении экзопланеты в рамках программы OASIS (Observing Accelerators with SCExAO Imaging Survey). Она реализуется на наземном телескопе «Субару», который оснащен системой SCExAO, включающей в себя коронограф и адаптивную оптику для компенсации атмосферной турбулентности. Ученые проанализировали данные прямых наблюдений за звездой HIP 54515, полученные с 30 декабря 2022 года по 13 мая 2025 года.

HIP 54515 находится в созвездии Льва, на расстоянии около 271 светового года от Солнца. Она считается молодой (около 115 миллионов лет) звездой спектрального типа A5V с расчетной массой около 1,88 массы Солнца и эффективной температурой 8,1 тысячи кельвин. Анализ астрометрических данных, полученных телескопами Hipparcos и Gaia, позволил выявить значительное отклонение характера ее движения по небу от линейного, что могло указывать на наличие у нее возмущающего компаньона планетарной природы.

Данные прямых наблюдений за HIP 54515 подтвердили, что компаньон действительно есть и выглядит как тусклый точечный источник излучения вблизи границы маски коронографа, закрывающей саму звезду. HIP 54515b движется вокруг светила по орбите с длиной большой полуоси около 25 астрономических единиц (больше, чем у орбиты Урана, но меньше, чем у орбиты Нептуна), умеренным эксцентриситетом 0,41, периодом около 90 дней и наклонением орбиты около 129 градусов. Масса найденного объекта находится в диапазоне от 17,7 до 19,2 массы Юпитера, радиус составляет около 1,08 радиуса Юпитера, а эффективная температура около 2348 кельвин. Исследователи пришли к выводу, что это суперюпитер, а не коричневый карлик.

HIP 54515b стала третьей экзопланетой, обнаруженной при помощи совместного использования прямых наблюдений и астрометрии. Дальнейшие наблюдения могут помочь разобраться в том, как эволюционируют атмосферы молодых экзогигантов, и определить механизмы, ответственные за возникновение больших эксцентриситетов орбит у ряда массивных экзогигантов. HIP 54515b представляется и одной из потенциальных первых целей для будущего космического телескопа «Роман».

https://nplus1.ru/news/2025/12/22/hip-54515-b-subaru
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ae1a82

[Маковец]

звездой спектрального типа A5V с расчетной массой около 1,88 массы Солнца

HIP 54515b движется вокруг светила по орбите с длиной большой полуоси около 25 астрономических единиц (больше, чем у орбиты Урана, но меньше, чем у орбиты Нептуна), умеренным эксцентриситетом 0,41, периодом около 90 дней

В числах ошибки нет?

[LeMay]

В числах ошибки нет?

  В числах нет, просто около 90 лет, а не дней. 

[Маковец]

В числах ошибки нет?

  В числах нет, просто около 90 лет, а не дней. 

Вот. А у меня мозжечок греться начал..

[vagabond]

Рутина. Интересно, как бы выглядели экзопланетные новости, если бы «плотно упакованных» систем не существовало?

Значит, хорошо, что они существуют )))))

[Foma]

Кстати сказать, 11 января запущен небольшой космический телескоп для исследования экзопланет:



Pandora отправилась на солнечно-синхронную орбиту совместно с 39 другими спутниками на ракете Falcon 9. Pandora очень похожа на  европейский проект CHEOPS - аппарат массой около 300 кг с телескопом апертурой 0.45 м. Целью является не поиск экзопланет, а определение "звездного" загрязнения их транзитных сигналов. По вариациям блеска в видимом диапазоне будет определена доля поверхности звезды, покрытая пятнами, а с помощью ИК хотят разделить спектральный вклад пятен, протуберанцев и фотосферы, ну и получить трансмиссионные спектры планет на 0.87-1.63 мкм.  Всего планируется отнаблюдать 20 целей, по 10 суточных наблюдений на каждую (список).



Почти все это горячие нептуны и юпитеры у красных карликов, суперземель тут почти нет, знаковых экзопланет вроде TRAPPIST-1 - тоже. Заявляется синергия с JWST, но не в виде синхронных наблюдений, а просто в поддержку. В общем, довольно скромная программа для такого немаленького телескопа с неплохим видимо спектрографом. Единственно что недорого, вся миссия обошлась в 20 М$ (у CHEOPS - 50 М€).

Подробнее:
Официальный сайт
arXiv:2108.06438: The Pandora SmallSat: Multiwavelength Characterization of Exoplanets and their Host Stars
arXiv:2502.09730 :The Pandora SmallSat: A Low-Cost, High Impact Mission to Study Exoplanets and Their Host Stars

[vika vorobyeva]

Объявлено об открытии 3 долгопериодических планет-гигантов HD 68475 b, HD 100508 b и HD 48265 c : https://arxiv.org/pdf/2601.11280

Планеты были открыты методом лучевых скоростей и астрометрией. Лучевые скорости родительских звезд измерялись спектрографами CORALIE, HARPS, MIKE и PFS. Наклонение орбиты и истинные массы определяли из величины ускорения звезды, вычисленного по наблюдениям "Гиппарха" и "Гайи".

HD 68475 – оранжевый карлик спектрального класса K2V, удаленный на 33.34 ± 0.01 пк. Его масса оценивается в 0.83 ± 0.10 солнечных масс, радиус не приводится.
HD 68475 b – эксцентричный массивный гигант с минимальной массой 4.9 ± 0.4 масс Юпитера, физической массой 5.16 ^+0.53/_-0.47 масс Юпитера и орбитальным периодом 7832 ⁺⁴⁶³/_-323 суток (21.4 ^+1.3/_-0.9 лет). Нормаль к плоскости орбиты наклонена к лучу зрения на 87 ± 21°, т.е. система видна примерно с ребра. Большая полуось орбиты 7.27 ± 0.39 а.е., эксцентриситет 0.62 ± 0.02.

HD 100508 – субгигант спектрального класса K1IV, удаленный на 32.8 ± 0.2 пк. Масса оценивается в 0.94 ± 0.12 солнечных масс. Судя по спектру, много тяжелых элементов – в  2.1 раза больше, чем в составе Солнца.
Минимальная масса HD 100508 b – 1.02 ± 0.09 масс Юпитера, физическая масса – 1.2 ^+0.3/_-0.2 масс Юпитера, наклонение орбиты 62 ⁺¹⁹/_-16° в случае проградного движения и 124 ⁺¹⁴/_-19° в случае ретроградного движения. Орбитальный период 5681 ± 42 суток (15.55 ± 0.11 лет), большая полуось орбиты 6.11 ± 0.28 а.е., эксцентриситет 0.42 ± 0.02.

Еще одна планета найдена в системе с уже известной планетой.
У звезды HD 48265 с 2008 года известен газовый гигант с периодом 789.6 ± 1.1 суток и минимальной массой 1.67 ± 0.06 масс Юпитера. Согласно новой работе, его наклонение всего 11.7 ^+11.0/_-3.4° (160.1 ^+8.3/_-31°), система наблюдается почти плашмя, и физическая масса планеты достигает 7.4 ± 3.9 масс Юпитера. Большая полуось орбиты – 1.87 ± 0.04 а.е., эксцентриситет 0.35 ± 0.02.
Минимальная масса внешней планеты HD 48265 c – 4.09 ± 0.24 масс Юпитера, при этом наклонение орбиты 89 ± 29°, так что физическая масса планеты мало отличается от минимальной – 4.45 ^+0.75/_-0.37 масс Юпитера. Большая полуось орбиты 10.4 ^+1.6/_-1.0 а.е., эксцентриситет 0.41 ± 0.08, орбитальный период 28.5 ^+6.7/_-3.9 лет.
Если расчеты верны, взаимное наклонение орбит обеих планет может достигать чуть ли не 90°! Видимо, система сильно взболтана.

В системе HD 114386 уже были известны две планеты-гиганта, одна с 2003 года, вторая с 2011-го. Авторам удалось оценить наклонение орбиты внешней HD 114386 b с периодом 1049.4 ± 1.5 суток и минимальной массой 1.22 ± 0.10 масс Юпитера. Оно оказалось равным 57 ⁺²²/_-15°, что приводит к физической массе 1.46 ^+0.37/_-0.22 масс Юпитера. Для разнообразия орбита близка к круговой, эксцентриситет всего 0.02 ± 0.01.
Наклонение орбиты внутренней планеты с периодом 444 ± 1 суток осталось неизвестным.