За допомогою орбітальної обсерваторії NASA TESS астрономи виявили відразу дві екзопланети, що обертаються навколо зірки TOI-6054, розташованої приблизно за 259 світлових років від Землі. Обидва світу відносяться до класу субнептунів і мають щільність, що вказує на можливу наявність газової оболонки.
Завдяки космічному телескопу TESS вчені можуть спостерігати транзити найяскравіших світил нашої Галактики – коли планета проходить перед зіркою, виникають регулярні провали в яскравості. За час своєї роботи, починаючи з запуску у квітні 2018 року, цей астрономічний інструмент допоміг знайти понад 7300 кандидатів у екзопланети (так званих TOI), з яких 595 підтвердили за допомогою інших спостережень.
Тепер зафіксовані за допомогою TESS зміни яскравості зірки TOI-6054, яка почала переходити в стадію субгіганта (тобто необхідний для ядерного синтезу водень закінчується), зробили її придатною метою для додаткового спектроскопічного дослідження, реалізованого в рамках програми OrCAS. зірки віком 6 мільярдів років підтвердили за допомогою спектрографа NEID, встановленого на трьох з половиною метровому телескопі WIYN, що у Аризоні (США).
У статті, опублікованій на сервері препринтів Корнелльського університету, міжнародна дослідницька група під керівництвом Максвелла А. Крофта (Maxwell A. Kroft) з Вісконсінського університету в Медісоні (США) повідомила, що обидві планети являють собою субнепутні світи, розміри яких перебувають Землею та Нептуном. (TOI-6054b) здійснює повний оборот своєї навколо зірки за 7,5 діб, а друга (TOI-6054c) за 12,56 діб.
Оскільки TOI-6054 протягом кількох сотень мільйонів років розширюється і стає все більш яскравим, обидва субнептуни отримують у 300-600 разів більше випромінювання від зірки, ніж Земля від Сонця. Більше того, їх періоди обігу навколо батьківської зірки синхронізовані за рахунок гравітаційної взаємодії.
Розрахунки також показали, що через сильне нагрівання субнептун TOI-6054b, ймовірно, втрачає свою атмосферу. Перевірити цей процес можна, спостерігаючи за спектральною лінією гелію (виникає при переходах електронів в атомах гелію з одного енергетичного рівня на інший) та лінією Лайман-альфа (резонансної лінії водню) — при інтенсивному здуванні атмосфери сліди цих ліній будуть добре помітні в спектрі .
Астрономи відзначили, що зірка TOI-6054 є досить яскравою, спостереження за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» та інших астрономічних інструментів можуть допомогти детально проаналізувати хімічний склад атмосфер обох планет. Подальші дослідження здатні пролити світло формування субнепутних і перевірити, як саме зоряна еволюція впливає властивості планет. Зокрема, аналіз газового складу TOI-6054b та TOI-6054c дозволить з’ясувати «універсальність» механізму формування подібних світів та роль міграції планет на ранніх етапах еволюції планетних систем.
