Редкий коричневый карлик обнаружен на орбите древней звезды

Астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) и других учреждений сообщили об открытии нового коричневого карлика, масса которого примерно в 60 раз превышает массу Юпитера.

Обнаруженный подзвёздный объект

Новоиспечённый коричневый карлик, получивший обозначение TOI-7019 b, вращается вокруг звезды, входящей в состав древнего толстого диска Млечного Пути. Об этом сообщается в статье, опубликованной 5 декабря на сервере препринтов arXiv.

Коричневые карлики: особенности

Коричневые карлики (КК) — это промежуточные объекты между планетами и звёздами, занимающие диапазон масс от 13 до 80 масс Юпитера (0,012–0,076 массы Солнца). Хотя на сегодняшний день обнаружено множество коричневых карликов, объекты, вращающиеся вокруг других звёзд, встречаются редко.

Находка команды астрономов

Недавно группа астрономов под руководством Джии Адамс Редай из CfA обнаружила ещё одного редкого коричневого карлика, который является спутником звезды TOI-7019. Эта звезда была первоначально обнаружена с помощью спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), который зафиксировал сигнал транзита в её кривой блеска. Последующие наблюдения подтвердили, что сигнал транзита создаётся подзвёздным объектом.

Используя последующую фотометрию и измерения радиальной скорости, исследователи определили физические свойства этого спутника, который оказался плотным коричневым карликом.

Характеристики коричневого карлика TOI-7019 b

Согласно исследованию, новый коричневый карлик имеет радиус около 0,82 радиуса Юпитера и примерно в 61,3 раза больше массы Юпитера, что соответствует плотности на уровне 141,7 г/см³. Коричневый карлик совершает оборот вокруг своей звезды каждые 48,26 дней на расстоянии примерно 0,25 а. е. от неё, а его равновесная температура оценивается в 479 К.

Звезда TOI-7019

TOI-7019 — это звезда главной последовательности, размером почти с Солнце, но массой около 0,78 массы Солнца. Её возраст составляет примерно 12 миллиардов лет, что делает её старой звездой с низким содержанием металлов — членом древнего толстого диска Млечного Пути. Эффективная температура TOI-7019 составляет 5800 К.

Значение открытия

TOI-7019 b — первый известный коричневый карлик, обращающийся вокруг звезды, входящей в состав древнего толстого диска нашей галактики. Более того, TOI-7019 b — самый старый из известных коричневых карликов, обращающихся вокруг звезды главной последовательности, для которой можно оценить такой точный возраст.

Астрономы отметили, что радиус TOI-7019 b примерно на 12,3% больше, чем предсказывалось в рамках стандартных эволюционных моделей для старых, бедных металлами коричневых карликов. Это подчёркивает необходимость учёта различных моделей содержания элементов в подзвёздных моделях.

Авторы статьи подчеркнули, что TOI-7019 b может стать хорошей мишенью для исследований по характеристике атмосферы. Атмосферные характеристики с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) могут показать, отличаются ли молекулярные особенности (H₂O, CH₄, CO) от коричневых карликов с солнечной металличностью аналогичной массы и эффективной температурой. Однако разделение эффектов металличности от других атмосферных параметров будет сложной задачей.