Экзопланеты с ультракоротким периодом — это миры, которые делают полный оборот вокруг звезды менее чем за сутки. Они находятся в условиях экстремального излучения и сильных приливных сил, поэтому особенно важны для понимания эволюции планет. Новое исследование посвящено одному из самых компактных представителей этого класса — объекту TOI 864.01.
Очень слабый, но регулярный сигнал
TOI 864.01 был обнаружен в данных космического телескопа TESS как едва заметное периодическое потемнение звезды-красного карлика TIC 231728511. Глубина транзита составляет всего около 158 частей на миллион, а период — 0,52 суток. Это означает, что планета находится чрезвычайно близко к своей звезде и делает почти два оборота за земные сутки.
Чтобы надёжно выделить сигнал, автор работы использовал все 54 сектора наблюдений TESS, собранные за несколько лет. Объединение такого объёма данных позволило восстановить чёткую U-образную форму транзита, характерную именно для планет, а не для двойных звёзд.
Насколько она мала
Звезда-хозяин TOI 864.01 заметно меньше Солнца, и это сыграло ключевую роль. Используя глубину транзита и параметры звезды, исследователь определил радиус планеты — примерно 0,55 радиуса Земли. Это делает TOI 864.01 одной из самых маленьких экзопланет, найденных на ультракороткой орбите.
Проверка на ложные срабатывания
Главная сложность таких находок — отличить настоящую планету от имитаций, например фоновых затменных двойных звёзд. В работе была проведена детальная проверка всех основных сценариев.
Во-первых, анализ смещения центра изображения во время транзита показал, что сигнал исходит именно от целевой звезды, а не от постороннего источника. Дополнительно расчёты с помощью инструмента TRICERATOPS дали нулевую вероятность фоновой подделки.
Во-вторых, данные Gaia показали, что звезда ведёт себя как одиночная — её астометрический параметр RUWE значительно ниже порогового значения, при котором подозревают скрытую двойственность.
Не звезда и не коричневый карлик
Самым трудным для исключения сценарием остаётся очень тесная звёздная пара. Однако здесь вступают в силу физические ограничения. Если бы рядом со звездой находился объект звёздной массы, он вызвал бы мощные эллипсоидальные вариации блеска — изменения яркости на уровне тысяч ppm.
В реальных данных TESS такие вариации отсутствуют: уровень вне транзита не превышает 0,02% от базовой величины. Это означает, что массивный компаньон просто не может существовать на такой орбите. Дополнительно показано, что звёздный объект в столь тесной системе был бы нестабилен и быстро разрушился бы приливными силами.
Дополнительная проверка
Ещё один важный аргумент — согласие плотности звезды, полученной из параметров транзита, с независимыми каталоговыми значениями. Такое совпадение говорит о том, что объект действительно вращается вокруг целевой звезды, а не является случайным совпадением.
Что в итоге
Несмотря на крайне слабый сигнал, TOI 864.01 прошёл всестороннюю физическую проверку. Все реалистичные ложные сценарии исключены, а наблюдаемые свойства лучше всего объясняются наличием планеты размером меньше Земли.
Почему это важно
TOI 864.01 пополняет редкую группу субземель с ультракороткими орбитами. Такие миры — идеальные лаборатории для изучения:
- потери атмосферы;
- выживания каменистых планет рядом со звёздами;
- пределов, при которых планета ещё может существовать.
Даже если измерить массу этой планеты будет крайне сложно, уже сейчас она даёт ценные подсказки о том, какими могут быть самые экстремальные планетные системы в нашей Галактике.
Источники:
Статья создана по материалам работы arXiv.org
