Масса экзопланеты TOI-4603b в 13 раз превышает массу Юпитера, а плотность — почти в десять раз выше. Благодаря этим параметрам она расположена на границе между газовыми гигантами и коричневыми карликами.
Звезда TOI-4603 находится на расстоянии 730 световых лет от Солнца. Рядом с ней выявлена планета, период обращения которой вокруг звезды составляет 7,25 суток. Радиус этой планеты лишь на четыре процента превышает радиус Юпитера, в то время как ее масса в 12,9 раза больше. Следовательно, плотность TOI-4603b составляет 14,1 грамма на кубический сантиметр – это почти в три раза превышает среднюю плотность Земли и больше, чем плотность чистого свинца (11,3 грамма на кубический сантиметр). Данное открытие описано в новой статье, которая будет опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics Letters, а пока доступна в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.
Международная группа астрономов, представляющая Европу и Индию, совершила открытие. Для этого исследователи применили информацию, полученную с космического телескопа TESS, предназначенного для поиска экзопланет транзитным методом, что обусловлено колебаниями яркости звёзд, вызванными прохождением планет перед ними. «Это одна из самых крупных и плотных гигантских планет, известных на сегодняшний день», — отмечают Аканкша Ханделваль (Akanksha Khandelwal) и её коллеги.
Согласно теории, если масса небесного тела достигает приблизительно 85 юпитеров, температура и давление внутри него возрастают до таких значений, что инициируются термоядерные реакции водорода. Именно так рождаются звезды. Тем не менее, для настоящих планет существует предел массы – от 10 до 13 юпитеров. Промежуточное положение между ними и звездами занимают коричневые карлики. Они не способны на термоядерный синтез с использованием обычного водорода, однако в них происходят сходные процессы с дейтерием. Эти реакции протекают медленнее и нуждаются в более низких температурах и давлении.
По мнению ученых, звезды и коричневые карлики возникают по схожей схеме – в процессе сжатия больших скоплений газа и пыли. Планеты же формируются из вещества, которое не вошло в состав этих небесных тел. В связи с этим, хотя коричневые карлики и обнаруживаются на орбитах вокруг звезд, они, как правило, располагаются на значительном расстоянии, поскольку оказались там в результате гравитационного притяжения.
TOI-4603b, расположенная в непосредственной близости от своей звезды и по массе находящаяся на границе между планетами и коричневыми карликами, представляет собой весьма любопытный объект. У этой звезды есть как минимум ещё один компаньон – полноценный коричневый карлик. Возможно, именно он оказал влияние на миграцию TOI-4603b к звезде. Это подтверждается вытянутой и эллиптической формой её орбиты.