Астрономы обнаружили уникальную систему с коричневым карликом, гигантской планетой и суперземлей

Международная группа исследователей сообщила об открытии одной из самых необычных экзопланетных систем, известных на сегодняшний день. Вокруг звезды TOI-201, расположенной примерно в 112 световых годах от Земли, ученые обнаружили сразу три объекта разной природы: горячую суперземлю, теплый юпитер и массивный коричневый карлик. Результаты исследования представлены в журнале Nature.

Система привлекла внимание астрономов благодаря своей редкой архитектуре. Ближе всего к звезде находится планета TOI-201 d – суперземля радиусом около 1,4 радиуса Земли, совершающая полный оборот вокруг своей звезды за 5,8 суток. Анализ показал, что этот внесолнечный мир, вероятно, имеет каменистый состав и практически лишен значительных запасов воды или газовой оболочки.

Редкий коричневый карлик

Второй объект системы – газовый гигант TOI-201 b, относящийся к классу так называемых «теплых юпитеров». Он обращается вокруг звезды за 53 земных дня и обладает массой примерно 60 процентов от массы Юпитера. Однако главным открытием стал третий компонент системы – коричневый карлик TOI-201 c.

Этот объект имеет массу около 16 масс Юпитера и движется по сильно вытянутой орбите с периодом почти восемь земных лет. По словам авторов открытия, TOI-201 c стал самым удаленным транзитным субзвездным объектом, характеристики которого удалось определить с помощью метода лучевых скоростей. Кроме того, это единственный известный на сегодняшний день коричневый карлик с настолько длинным периодом обращения, орбита которого практически совпадает с плоскостью орбит внутренних планет.

Подсказка к истории формирования планет

Для изучения системы ученые использовали данные космического телескопа «Transiting Exoplanet Survey Satellite» (TESS), а также многолетние наблюдения с пяти наземных спектрографов. Особую роль сыграл анализ вариаций времени транзитов – небольших отклонений в моментах прохождения планет перед диском звезды. Эти изменения позволили выявить влияние массивного коричневого карлика на движение соседней планеты.

По мнению исследователей, необычная конфигурация TOI-201 помогает лучше понять процессы формирования планетных систем. Полученные данные указывают на то, что суперземля могла сформироваться отдельно во внутренней части протопланетного диска, тогда как теплый юпитер и коричневый карлик возникли практически на своих нынешних орбитах либо испытали ограниченную миграцию на ранних этапах эволюции системы.

Авторы открытия подчеркивают, что TOI-201 представляет собой редкую естественную лабораторию для изучения происхождения планет и субзвездных объектов. Дальнейшие наблюдения помогут уточнить параметры суперземли и проверить сценарии формирования этой необычной системы.