Астрономы только что нашли космическое пушечное ядро.
На расстоянии около 730 световых лет от звезды вокруг звезды вращается экзопланета размером с Юпитер, но с невероятной плотностью. Астрономы определили, что мир, названный TOI-4603b, имеет массу почти в 13 масс Юпитера.
Это означает, что его плотность почти в 3 раза больше плотности Земли и чуть более чем в 9 раз больше плотности Юпитера. И это действительно мило со своей звездой, с узкой орбитой всего 7,25 дня.
Это помещает его в небольшую, но важную категорию миров, которые бросают вызов нашему пониманию формирования и эволюции планет. Это открытие, принятое для публикации в Astronomy & Astrophysics Letters, доступно на сервере препринтов arXiv.
«Это одна из самых массивных и плотных транзитных планет-гигантов, известных на сегодняшний день», — пишет группа астрономов под руководством Аканкша Ханделвал из Лаборатории физических исследований в Индии, «и ценное дополнение к населению менее чем пяти массивных планет-гигантов в области перекрытия планет с большой массой и маломассивных коричневых карликов, что в дальнейшем необходимо для понимания процессов, ответственных за их формирование.»
Теоретически существует предел массы, которую может иметь планета. Это связано с тем, что при превышении определенного критического предела температура и давление, воздействующие на ядро, достаточны для запуска ядерного синтеза — процесса столкновений атомов с образованием более тяжелых элементов.
Для звезды минимальная масса составляет начало этого процесса находится около 85 юпитеров; в этот момент атомы водорода начинают сливаться в гелий.
Считается, что верхний предел массы планеты составляет от 10 до 13 масс Юпитера. А объекты, находящиеся между ними, известны как коричневые карлики. У них недостаточно массы для синтеза водорода; однако их ядра могут синтезировать дейтерий, тяжелый изотоп водорода, которому не нужно столько тепла и давления.
Звезды формируются сверху вниз, когда плотный комок в молекулярном облаке разрушается под действием гравитации. сформировать протозвезду. Затем звезда растет, поглощая материал из окружающего ее облака, который затем образует диск.
Пыль и газ, оставшиеся после этого процесса, формируют планеты, которые начинаются снизу вверх, как куски щебня. чтобы слипаться, в конечном итоге образуя комки, которые вырастают в планеты.
Считается, что коричневые карлики формируются, как звезды, из комка молекулярного облака, которое разрушается под действием гравитации. Обычно их можно обнаружить у звезд на довольно большом расстоянии друг от друга, минимум пять астрономических единиц (а.е.) — это в пять раз больше расстояния между Землей и Солнцем.
Астрономы считают, что они формируются в подобно звездам, схлопывающимся из комка материала в облаке, и есть замечательная «пустыня» коричневых карликов с близкими орбитами.
TOI-4603b впервые был обнаружен в данных из космоса НАСА, занимающегося охотой за экзопланетами. телескоп TESS, который изучает участки неба в поисках слабых, регулярных провалов в звездном свете, которые предполагают присутствие экзопланеты на орбите. Данные TESS показали, что планета в 1,042 раза больше радиуса Юпитера и вращается вокруг своей звезды чуть более чем за неделю.
Команда продолжила поиск измерений лучевой скорости. Это величина, на которую гравитация экзопланеты перемещает свою звезду-хозяина, поскольку два тела вращаются вокруг общего центра тяжести. Если вы знаете массу звезды, вы можете вычислить массу экзопланеты, рассчитав, насколько звезда движется вокруг.
Вот как исследователи получили массу TOI-4603b в 12,89 раз. масса Юпитера. Сочетание этого с радиусом объекта позволило команде получить среднюю плотность 14,1 грамма на кубический сантиметр. Плотность Земли, для контекста, составляет 5,51 грамма на кубический сантиметр. У Юпитера 1,33 грамма на кубический сантиметр. Свинец имеет плотность 11,3 грамма на кубический сантиметр.
Это совсем не странно для коричневого карлика, который в среднем примерно в 0,83 раза больше радиуса Юпитера; например, один коричневый карлик с радиусом в 0,87 раза больше, чем у Юпитера, имеет массу около 61,6 массы Юпитера. Эти объекты могут стать намного плотнее, чем TOI-4603b.
TOI-4603b соответствует большинству критериев, позволяющих классифицировать ее как экзопланету, и именно так ее назвали Хандельвал и ее коллеги. Но он находится прямо на пороге предела массы коричневых карликов, а это значит, что он может быть важным миром для понимания того, как формируются коричневые карлики и планеты-гиганты и как развиваются их отношения со своими звездами.
Например. , экзопланета имеет значительно овальную или эксцентричную орбиту, что позволяет предположить, что она все еще оседает на ней. У звезды также есть спутник-коричневый карлик, вращающийся на орбите около 1,8 астрономических единиц, который мог гравитационно взаимодействовать с TOI-4603b. Эти подсказки предполагают, что экзопланета мигрирует ближе к звезде из более отдаленного положения.
Похожим объектом является мир под названием HATS-70b, который в 12,9 раза больше массы Юпитера и в 1,384 раза больше его радиуса. менее плотная, чем TOI-4603b, но так же близко к своей звезде, а также демонстрирует признаки миграции.
«Обнаружение таких систем, — пишут исследователи, — даст нам ценную информацию о регулирующие механизмы массивных планет и улучшить наше понимание их доминирующих механизмов формирования и миграции.»
Исследование было одобрено в Письмах об астрономии и астрофизике и доступно на arXiv.
Команда канадских и американских исследователей продемонстрировала невероятные результаты при восстановлении старых корродированных дагерротипов (очень ранних…
Термоядерный реактор на юге Франции, получивший название WEST, только что достиг важной вехи, которая приближает…
Этот вопрос преследует человечество с тех пор, как мы впервые узнали о черных дырах чуть…
Ученые полагают, что Венера когда-то была больше похожа на Землю. Как она развивалась с того…
Только что вспыхнули одни из самых мощных вспышек на нашем Солнце, каждая из которых была…
Наконец-то настал день запуска: капсула Boeing Starliner отправляется в понедельник на Международную космическую станцию в…