Кривая блеска TESS (LC) с детрендом TOI-6651 из сектора 17 (1800-секундная каденция) и 57 (200-секундная каденция) показана зелеными и синими точками соответственно. Верхняя панель отображает полную кривую блеска TESS, построенную в зависимости от времени, в то время как нижняя панель представляет фазово-сложенную кривую блеска с розовыми точками, представляющими 25-минутные бинированные точки данных. Черная сплошная линия на обеих панелях представляет собой наиболее подходящую транзитную модель для TOI-6651 b из совместного анализа соответствия. Кредит: Baliwal et al., 2024.

TESS проводит исследование около 200 000 самых ярких звезд около Солнца с целью поиска транзитных экзопланет. На данный момент было выявлено более 7 200 кандидатов в экзопланеты (объекты интереса TESS, или TOI), из которых 545 уже подтверждены.

Теперь группа астрономов под руководством Санджая Баливала из PRL подтвердила еще один TOI, отслеживаемый TESS. Они обнаружили транзитный сигнал в кривой блеска TOI-6651 — субгигантской звезды G-типа, расположенной примерно в 690 световых годах от нас и возраст которой оценивается в 3,7 миллиарда лет. Планетарная природа этого сигнала была подтверждена последующими наблюдениями с использованием наземных объектов.

«Мы представили открытие и характеристику плотной экзопланеты, расположенной к югу от Сатурна, TOI-6651 b, проходящей через богатую металлами субгигантскую звезду G-типа», — пишут исследователи в статье.

Согласно исследованию, TOI-6651 b имеет радиус около 5,09 радиусов Земли, а его масса в 61 раз больше массы нашей планеты. Это дает объемную плотность на уровне 2,52 г/см³, что делает его самым плотным субсатурном, обнаруженным с помощью TESS.

TOI-6651 b вращается вокруг своего хозяина каждые 5,05 дней по орбите с эксцентриситетом 0,09 на расстоянии приблизительно 0,06 а.е. от него. Равновесная температура планеты оценивается в 1493 К.

Авторы статьи оценивают, что масса ядра TOI-6651 b составляет около 53 масс Земли. Они предполагают, что планета состоит преимущественно из плотных материалов, таких как камень и железо, которые составляют около 87 процентов ее общей массы. Оставшаяся часть массы, скорее всего, состоит из оболочки водорода/гелия низкой плотности.

Что касается родительской звезды, TOI-6651, ее радиус составляет около 1,32 солнечных радиусов, а масса — 1,72 солнечных масс. Эффективная температура звезды составляет 5940 К, а ее металличность, по измерениям, составляет 0,225 декс.

Подводя итоги, исследователи подчеркнули, что необычные свойства TOI-6651 b бросают вызов известным теориям формирования планет.

«Существование TOI-6651b бросает вызов традиционным теориям формирования планет и может быть результатом событий слияния или значительной потери массы атмосферы из-за приливного нагрева, что подчеркивает сложное взаимодействие динамических процессов и эволюции атмосферы при формировании массивных плотных субсатурнов», — заключают ученые.