Астрономы при помощи обсерватории Кека напрямую открыли нового экзогиганта, обращающегося вокруг молодой солнцеподобной звезды. AF Зайца b стала экзопланетой с наименьшим значением измеренной массы, для которой было получено прямое изображение. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Метод прямых наблюдений представляет собой эффектный, но трудоемкий способ исследования экзопланет, и обычно применяется для крупных тел планетарного масштаба, расположенных не очень близко к родительским звездам. Он может помочь астрономам разобраться в происхождении долгопериодических экзопланет массой в несколько масс Юпитера, для которых предлагается несколько теорий формирования — за счет аккреции на ядро, за счет гравитационной неустойчивости в протопланетном диске или за счет захвата извне.
Группа астрономов во главе с Кайлом Фрэнсоном (Kyle Franson) из Техасского университета в Остине сообщила об открытии экзопланеты, получившей обозначение AF Зайца b. Открытие сделано при помощи прямых наблюдений в 2021 и 2023 годах коронографом NIRC2, установленном на одном из телескопов наземной обсерватории Кека. Ученые также использовали данные наблюдений космического телескопа TESS.
AF Зайца — яркая звезда спектрального класса F8V из движущейся группы звезд Беты Живописца. Она находится на расстоянии около 87,5 световых лет от Солнца, характеризуется возрастом 24 миллиона лет и массой 1,2 массы Солнца. Более ранние инфракрасные и астрометические наблюдения за ней выявили наличие обломочного диска вокруг звезды с радиусом около 30-70 астрономических единиц, а также указали на возможное наличие экзопланеты в системе.
На полученных обсерваторией Кека изображениях обнаружился яркий источник излучения, который оказался гравитационно связан о звездой и не является фоновой звездой. Если учесть возраст родительской звезды и предположить, что планета образовалась в рамках модели «горячего старта», связанной с гравитационной неустойчивостью в диске, то масса AF Зайца b составляет около 4-6 масс Юпитера, при этом измеренная масса экзопланеты составляет около 3,2 масс Юпитера. Такие различия могут быть вызваны немного более молодым возрастом родительской звезды или задержкой процессов, шедших в диске.
Большая полуось орбиты AF Зайца b составляет 8,4 астрономических единиц, а эксцентриситет — 0,24. Предполагается, что экзопланета врядли как-то влияла на границы диска, возможно в системе есть дополнительные планеты на более больших расстояниях от звезды.
Ранее мы рассказывали о том, как был создан таймлапс вращения экзогигантов вокруг звезды за 12 лет.