Астрономи повідомили про відкриття й підтвердження планети TIC 88297141 Ab. Вона обертається навколо молодого червоного карлика в асоціації зір Скорпіона–Центавра. Вік системи — 15,6 ± 1,6 млн років. Для планетних систем це майже немовлячий вік.
Робота опублікована як препринт на arXiv, тобто ще не пройшла рецензування в журналі. Транзити виявили в даних космічного телескопа TESS. Наземні телескопи, камери високого розділення й спектрограф допомогли перевірити, що сигнал справді належить планеті.
Що за система
Материнська зоря має масу 0,31 сонячної та радіус 0,74 сонячного. Це зоря до головної послідовності, тобто ще молода. Такі зорі зазвичай більші, ніж стабільні червоні карлики тієї ж маси.
Планета обертається навколо зорі за 4,64 доби. Її радіус — 7,21 ± 0,32 радіуса Землі, або 0,64 радіуса Юпітера. Це планета розміру «під-Сатурн»: помітно більша за Землю, але менша за Юпітер.
У системи є ще один компаньйон — червоний карлик радіусом 0,4 сонячного. Він рухається разом із головною зорею на проєктованій відстані 260 а. о. Одна астрономічна одиниця — це відстань від Землі до Сонця. Знімки спекл-методу з Gemini-S/Zorro інших зір поблизу не показали.
Як знайшли сигнал у даних змінної зорі
Транзитний метод шукає короткі й періодичні зниження яскравості зорі, коли планета проходить на її тлі. Молоді зорі ускладнюють цю роботу. Вони самі змінюють яскравість через активність, і це маскує слабкий сигнал планети.
Тому автори застосували власний алгоритм обробки, створений саме для змінних зір. Потім вони спільно описали транзити та активність зорі в одній моделі. Так вдалося визначити період і радіус планети.
Наземна фотометрія з LCO/Swope і LCOGT/Sinistro показала, що затемнення відбуваються саме на цільовій зорі. Це важливо, бо в кадрі телескопа TESS поряд можуть опинитися інші зорі. Без такої перевірки сигнал міг би належати комусь із них.
Наскільки впевнені в результаті
Статистичний аналіз дав ймовірність хибного сигналу 10⁻⁵. На цій підставі планету вважають підтвердженою (валідованою). Вік 15,6 млн років випливає з членства зорі в групі. Його підтверджують вміст літію та вік за ізохронами (моделями зоряної еволюції).
Масу планети не виміряли. Спектрограф Magellan/PFS отримав променеві швидкості (зсуви ліній у спектрі зорі, які виникають під дією тяжіння планети). Але вони відповідають активності зорі. Тому є лише верхня межа: Mp sin i менше ніж 4,7 маси Юпітера з достовірністю 2σ. Це не вимірювання, а обмеження згори.
Що це означає
Автори окремо наголошують на питанні густини. Інші планети порівнянних розмірів у такому віці є надрозрідженими «суперпухами» з дуже малою масою для свого радіуса. TIC 88297141 Ab може належати до цього класу. Але не виключено, що планета незвично масивна для свого розміру.
Обидва варіанти цікаві. Густина планети в молодому віці допомагає зрозуміти, якими вони бувають на початку життя. Саме тому потрібне точне вимірювання маси, і це наступний крок.
