Звезда Тигардена

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Звезда Тигардена
Звезда
Teegarden's star proper motion.gif
История исследования
Дата открытия сентябрь 2003[1]
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000.0)
Прямое восхождение 02ч 53м 0,85с
Склонение +16° 52′ 53,30″
Расстояние 12,497 ± 0,013 св. года (3,831 ± 0,004 пк)
Видимая звёздная величина (V) +15,08
Созвездие Овен
Астрометрия
Лучевая скорость (Rv) +68,375 км/c
Собственное движение
 • прямое восхождение +3429,53 ± 0,33 mas в год
 • склонение −3806,16 ± 0,31 mas в год
Параллакс (π) 261,01 ± 0,27 mas
Абсолютная звёздная величина (V) +17,2 [2]
Спектральные характеристики
Спектральный класс M7,0V
Показатель цвета
 • B−V 2,11
Переменность вращающаяся переменная[d][6]
Физические характеристики
Масса 0,089 ± 0,009 M
Радиус 0,107 ± 0,004; 0,127 ± 0,004 R
Возраст > 8⋅109 лет
Температура 2904 ± 51 K
Светимость 0,00073 ± 0,00001 L
Металличность -0,19 ± 0,16
Коды в каталогах
звезда Тигардена, SO J025300.5+165258, GAT 1370, APM EO0425-0315372, USNO-A2.0 1050-00774305, FBS L 14-17, LSPM J0253+1652, FBS 0250+167, 2MASS J02530084+1652532, USNO-A2.0 1050-00774305.
SO25300.5+165258
Информация в базах данных
SIMBAD данные
Источники: [3][4][5]
Логотип Викиданных Информация в Викиданных ?
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Звезда Тигардена (SO25300.5+165258) — одиночная звезда в созвездии Овна. Находится на расстоянии ~12,5 световых лет от Солнца.

Открыта в сентябре 2003 года в ходе программы поиска быстро движущихся белых карликов. Названа в честь руководителя программы поиска Боннарда Тигардена[en][1].

У звезды обнаружены две экзопланеты в зоне обитаемости.

Характеристики[править | править код]

Звезда Тигардена — это тусклый красный карлик (светимость более чем в 1000 раз меньше солнечной) спектрального класса M7,0. Радиус звезды почти в 10 раз меньше солнечного, а масса составляет ~9 % от массы Солнца[4][7]. Это значение близко к границе масс между красными и коричневыми карликами[8], но тем не менее выше её.

Звезда не была открыта раньше из-за присущей таким объектам низкой температуры[9]: её видимая звездная величина составляет лишь 15,4[4] (абсолютная — 17,47[10]). Как и большинство красных и коричневых карликов, она излучает большую часть энергии в инфракрасном диапазоне[11].

Согласно первым измерениям, её параллакс составил 0,43 ± 0,13 угловых секунд. Это значение соответствовало бы расстоянию до звезды лишь в 7,5 световых лет, то есть она была бы третьей по расстоянию звездной системой от Солнца (между звездой Барнарда и звездой Вольф 359)[1]. Однако даже в то время из аномально низкой светимости (соответствующая абсолютная звездная величина составляла бы 18,5) и большой неопределенности параллакса следовало, что на самом деле она расположена несколько дальше. В 2009 году американский астроном Джордж Гейтвуд[en] произвёл более точное измерения параллакса и получил величину 0,2593 угловых секунд, на основе которой было рассчитано значение расстояния в 12,578 световых лет[12]. Наконец, в 2018 году с помощью телескопа «Gaia» значение параллакса было ещё немного уточнено до 0,261 угловых секунд[5], что соответствует расстоянию в 3,831 парсек или 12,497 световых лет.

Расчёты показали, что звезда Тигардена является довольно старой (более 8 млрд лет[7]) и принадлежит к области толстого диска Млечного пути, однако не обладает типичной для холодных звёзд M класса высокой магнитной активностью, а также имеет низкую скорость вращения — период составляет более 100 дней[4].

Планетная система[править | править код]

В 2019 году было объявлено об открытии в Обсерватории Кала-Альто в рамках проекта CARMENES с помощью метода радиальных скоростей двух землеподобных планет в обитаемой зоне в системе звезды Тигардена[4][13][14][15][7].

Планета Масса, M Параметры орбиты
Большая полуось, а.е. Период, дней Эксцентриситет Температуры на поверхности, °С Инсоляция Индекс подобия Земле
b 1,25+0,68
−0,22
[16]
0,0252+0,0008
−0,0009
4,9100 ± 0,0014 0,00 0-50 1,15 ± 0,08 0,94
c 1,33+0,71
−0,25
[17]
0,0443+0,0014
−0,0015
11,409 ± 0,009 0,00 -47 0,37 ± 0,03 0,8

Внутренняя планета Teegarden b находится на расстоянии 0,0252 а.е. от материнской звезды, то есть примерно в 15 раз меньше расстояния от Солнца до ближайшей к нему планеты — Меркурия, год на ней длится чуть менее 5 земных суток, а масса оценивается в 1,25M[16][4][14][7][18].

Внешняя планета Teegarden c имеет массу 1,33M[17], радиус орбиты 0,0443 а.е. (8,5 раз меньше расстояния от Меркурия до Солнца), по которой совершает полный оборот за 11,4 земных суток[4][14][7][19].

Орбиты обеих планет практически идеально круговые[4]. И имея столь малые радиусы, учитывая достаточно большой возраст звезды, обе они, скорее всего, являются синхронными[15].

Поскольку значения радиусов планет с помощью метода радиальных скоростей получить невозможно, имеются лишь приближённые оценки, которые, в зависимости от возможного состава, различаются почти в 3 раза. Это даёт и большой разброс при вычислении комплексной характеристики — индекса подобия Земле. Для каменистого состава её величина весьма велика — 0,8 для внешней планеты и 0,94 для внутренней — это самое высокое на 2019 год значение. Однако при расчёте этого индекса не учитывается, в частности, спектральное распределение излучения материнской звезды и, как следствие, состав атмосферы планеты[4].

Само наличие атмосферы у планеты в системе красного карлика, особенно приливно захваченной, является предметом споров: вспышки жёсткого УФ-излучения могут приводить к её диссипации[14][15], с другой стороны, на ранних этапах эволюции звезды, когда такие вспышки являлись более частыми и мощными, планета могла обладать и более сильным магнитным полем, защищающим атмосферу, к тому же, за счёт выброса газов в ходе геологических процессов атмосфера могла сформироваться вторично. Далее, для синхронно вращающихся планет, согласно выводам ряда авторов, существенна вероятность того, что атмосферная циркуляция прекратится и жидкая вода не сможет существовать на ночной стороне, однако результаты моделирования, опубликованные другими специалистами, свидетельствуют, что при наличии даже тонкой (10 % земной) атмосферы шанс сохранения возможности переноса воздушных потоков и жидкой воды на поверхности весьма велик[15].

Если атмосфера всё-таки присутствует, климат тем не менее может варьироваться в широких пределах, в зависимости от её состава и интенсивности циркуляции потоков[15]. Так, водяной пар в её составе может стать причиной бесконтрольного парникового эффекта, который для более лёгких звёзд начинается при более низких значениях инсоляции[4]. Также следует учитывать степень экранирования и альбедо[15].

Беря в расчёт все вышеобозначенные факторы, учёные из Израиля в результате аналитического моделирования пришли к выводу, что при однородном распределении температур по поверхности планеты Teegarden b окажется в обитаемой зоне при инсоляции от 0,7 до 1,6 соответствующего значения для Земли, а Teegarden c — от 2,2 до 5 земных, в случае же более медленного выравнивания температур этот диапазон может быть даже ещё шире: при уровне получаемого излучения 0,3-15 GSC по крайней мере одна из двух планет гипотетически попадает в обитаемую зону[15]. Учёные же из группы CARMENES в своей публикации дают конкретные значения инсоляции — 1,15 земной для внутренней планеты и 0,37 для внешней и соответствующие значения равновесной температуры на поверхности — 0-50 °С и −47 °С, при условии наличия плотных атмосфер, аналогичных земной[4][14]. Между тем, если рассматривать положение планет в рамках концепции обитаемой зоны на диаграмме «Эффективная температура материнской звезды — поток падающего излучения», то Teegarden b окажется за границей консервативной обитаемой зоны, хотя и близко к ней и всё ещё в пределах оптимистической обитаемой зоны. При этом Teegarden c находится (с запасом) внутри консервативной обитаемой зоны[4].

Таким образом, система звезды Тигардена стала 4-й по счету (после Проксимы Центавра, Тау Кита и звезды Лейтена) от Солнечной системы с потенциально обитаемыми планетами. Однако, по словам исследователей из проекта CARMENES, это ближайшая система, в которой более одной планеты получают столько же излучения от своей звезды, сколько Земля и Марс от Солнца. Обе открытые планеты добавлены в каталог потенциально обитаемых миров, который после этого стал включать 52 объекта. Они стали одними из наиболее лёгких экзопланет, известных на 2019 год[14]. Teegarden b и Teegarden c стали первыми планетами с массами порядка земной в системе очень холодного карлика, для которых значения масс были определены с помощью метода радиальных скоростей[4], а сама звезда Тигардена — самой лёгкой из тех, в чьих системах открыты планеты, массы которых при этом были измерены непосредственно[13].

Примечательно, что в то время как в силу ориентации плоскости их орбит относительно земной орбиты вокруг Солнца наблюдать их транзиты (прохождения по диску звезды) невозможно ни с Земли, ни с Марса, с самих этих экзопланет с 2044 по 2496 гг. гипотетически возможно будет наблюдать транзиты Земли и других планет Солнечной системы[4][13].

Ближайшее окружение звезды[править | править код]

Следующие звёздные системы находятся на расстоянии в пределах 10 световых лет от Звезды Тигардена:

Звезда Спектральный класс Расстояние, св. лет
L 1159-16 M4,5 Ve 4,0
ε Эридана K2 V 5,8
τ Кита G8 Vp 7,7
Звезда ван Маанена DZ7[20] 7,8
Лейтен 726-8 AB M4,6 Ve / M6,0 V 8,0
ο2 Эридана ABC M4,6 Ve / M6,0 V / M 8,7
YZ Кита M4,5 Ve 8,8
Грумбридж 34 AB M1.3 V / M3.8 Ve 8,9
Росс 248 M4,9-5,5 Ve 9,7

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 Teegarden, B. J. et al. Discovery of a New Nearby Star (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2003. — 20 May (vol. 589, no. 1). — P. L51—L53. — doi:10.1086/375803. — Bibcode2003ApJ...589L..51T. — arXiv:astro-ph/0302206.
  2. «The Solar Neighborhood. XVII. Parallax Results from the CTIOPI 0.9 m Program: 20 New Members of the RECONS 10 Parsec Sample» Архивная копия от 31 мая 2019 на Wayback Machine — декабрь 2006 «The Astronomical Journal», Том 132, выпуск 6, стр. 2360.
  3. SIMBAD (англ.). — Звезда Тигардена в базе данных SIMBAD. Дата обращения: 2 декабря 2009.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Caballero, J. A.; Reiners, A.; Ribas, I.; Dreizler, S.; Zechmeister, M. et al. The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Two temperate Earth-mass planet candidates around Teegarden's Star (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 2019. — 12 June. — ISSN 0004-6361. — doi:10.1051/0004-6361/201935460.
  5. 1 2 Gaia Archive (англ.). European Space Agency (ESA) (2018). Дата обращения: 2 июня 2019. Архивировано 3 сентября 2016 года.
  6. Newton E. R., Irwin J., Charbonneau D., Berta-Thompson Z. K., Dittmann J. A., West A. A. The rotation and galactic kinematics of mid M dwarfs in the solar neighborhood (англ.) // Astrophys. J. / E. VishniacIOP Publishing, 2016. — Vol. 821, Iss. 2. — P. 93. — ISSN 0004-637X; 1538-4357doi:10.3847/0004-637X/821/2/93arXiv:1511.00957
  7. 1 2 3 4 5 Александр Войтюк. Астрономы нашли у звезды Тигардена две землеподобные планеты. N+1 (21 июня 2019). Дата обращения: 28 февраля 2020. Архивировано 14 ноября 2019 года.
  8. A. Burrows, W. B. Hubbard, D. Saumon, J. I. Lunine. An expanded set of brown dwarf and very low mass star models (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 1993. — March (vol. 406, no. 1). — P. 158—171. — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357. — doi:10.1086/172427. — Bibcode1993ApJ...406..158B. Архивировано 22 апреля 2022 года.
  9. Reid, Neill I. & Hawley, Suzanne L. (2013), New Light on Dark Stars: Red Dwarfs, Low-Mass Stars, Brown Dwarfs, Springer Praxis Books, с. 342, ISBN 978-1-4471-3663-7, <https://books.google.com/books?id=04_aBwAAQBAJ&pg=PA342>  Архивная копия от 17 декабря 2019 на Wayback Machine
  10. Henry, Todd J.; Jao, Wei-Chun; Subasavage, John P. & Beaulieu, Thomas D. (December 2006), The Solar Neighborhood. XVII. Parallax Results from the CTIOPI 0.9 m Program: 20 New Members of the RECONS 10 Parsec Sample, The Astronomical Journal Т. 132 (6): 2360–2371, DOI 10.1086/508233 .
  11. Kaler, James B. (2011), Stars and Their Spectra: An Introduction to the Spectral Sequence, Cambridge University Press, с. 126, 132, ISBN 978-0-521-89954-3, <https://books.google.com/books?id=ZEKO2pzuRHoC&pg=PA126>  Архивная копия от 17 декабря 2019 на Wayback Machine
  12. George Gatewood  (англ.); Louis Coban. Allegheny Observatory Parallaxes for Late M Dwarfs and White Dwarfs (англ.) // The Astronomical Journal : journal. — IOP Publishing, 2009. — January (vol. 137, no. 1). — P. 402—405. — doi:10.1088/0004-6256/137/1/402. — Bibcode2009AJ....137..402G.
  13. 1 2 3 University of Göttingen. View of the Earth in front of the Sun - International research team discovers two new Earth-like planets near Teegarden's star, EurekAlert! (18 июня 2019). Архивировано 18 июня 2019 года. Дата обращения 18 июня 2019.
  14. 1 2 3 4 5 6 У звезды Тигардена обнаружено два аналога Земли. Красный карлик расположен всего в 12,5 светового года от Земли в направлении созвездия Овна. in-space.ru (18 июня 2019). Дата обращения: 29 июня 2019. Архивировано 23 июня 2019 года.
  15. 1 2 3 4 5 6 7 Amri Wandel & Lev Tal-Or (2019), On the Habitability of Teegarden's Star planets, arΧiv:1906.07704v2 [astro-ph.EP]. 
  16. 1 2 С поправкой на наклон орбиты; без её учёта = 1,05M
  17. 1 2 С поправкой на наклон орбиты; без её учёта = 1,11M
  18. Teegarden's Star b (англ.). NASA Exoplanet Exploration. Дата обращения: 28 февраля 2020. Архивировано 28 февраля 2020 года.
  19. Teegarden's Star b (англ.). NASA Exoplanet Exploration. Дата обращения: 28 февраля 2020. Архивировано 29 февраля 2020 года.
  20. Van Maanen Star — White Dwarf (англ.). Дата обращения: 16 июля 2010. Архивировано 2 апреля 2012 года.

Ссылки[править | править код]