Необычная система TOI-2000: горячий гигант и мини-нептун на еще более тесной орбите

Владислава Ананьева Горячие юпитеры одиноки – это правило, у которого очень мало исключений. Из нескольких сотен планетных систем с горячими юпитерами только в пяти обнаружены компаньоны на внутренних орбитах. Такое положение объясняется тем, что планета-гигант, образовавшись за снеговой линией и мигрируя внутрь системы, уничтожает (выкидывает или поглощает) все планеты на своем пути. В редких случаях внутренние планеты могут образоваться из остатков вещества диска, находящегося на резонансных орбитах с мигрирующим внутрь будущим горячим юпитером. Также существует гипотеза, что некоторые горячие юпитеры могут образовываться «на месте», непосредственно на своей текущей орбите. Изучение систем с горячими юпитерами и дополнительными внутренними планетами позволит оценить частоту реализации обоих сценариев. 30 сентября 2022 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная системе TOI-2000, включающей горячий гигант и горячий нептун на внутренней орбите. Планеты были обнаружены TESS и подтверждены методом лучевых скоростей. TOI-2000 – солнцеподобная звезда, удаленная от нас на 173.6 ± 0.3 пк. Ее масса оценивается в 1.07 ± 0.06 солнечных масс, радиус – в 1.11 ± 0.01 солнечных радиусов, светимость на 10 ± 6% превышает солнечную. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их примерно в 2.7 раза больше, чем в составе Солнца. Возраст TOI-2000 составляет 5.1 ± 2.7 млрд. лет. TESS наблюдала TOI-2000 на 9-11 секторах (с 28 февраля по 21 мая 2019 года) и, в рамках расширенной миссии, на 36-38 секторах (с 7 марта по 26 мая 2021 года). Кривая блеска звезды продемонстрировала глубокий и четкий транзитный сигнал с периодом 9.127 суток, соответствующий планете-гиганту. После удаления из данных этого сигнала автоматический алгоритм обработки данных обнаружил второй транзитный сигнал с периодом 3.098 суток. Звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы). Чтобы измерить массы обеих планет, авторы получили 41 замер лучевой скорости TOI-2000 с помощью HARPS, 15 замеров с помощью CHIRON и 14 замеров с помощью FEROS. Внутренняя планета TOI-2000 b является горячим мини-нептуном с радиусом 2.64 ± 0.12 радиусов Земли и массой 10.3 ± 2.2 масс Земли, что приводит к средней плотности 3.06 ^+0.83/_-0.72 г/куб.см. Планета вращается по круговой орбите на расстоянии 0.0426 ± 0.0008 а.е. (~8.2 звездных радиусов), ее эффективная температура достигает 1475 ± 158 К.