Эта экзопланета под названием TOI-1231 b была обнаружена с использованием фотометрических данных, собранных при помощи спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) НАСА, а дополнительные наблюдения были проведены при помощи инструмента Planet Finder Spectrograph (PFS), установленного на одном из Магеллановых телескопов обсерватории Лас-Кампанас, Чили. Для обнаружения планет спутник TESS использует транзитный метод, основанный на измерении периодического снижения светимости звезды при прохождении перед ней обращающейся планеты. Инструмент PFS позволяет обнаруживать экзопланеты по их гравитационному воздействию на родительскую звезду.

Карлики спектрального класса М, также известные как красные карлики, имеют размеры намного меньше, чем Солнце, и низкую светимость. Поскольку размер звезды меньше, то совершающая перед ней транзит планета кажется больше при наблюдениях с Земли и заслоняет более значительную часть звездного диска, обусловливая более глубокий спад яркости.

В своей работе группа астрономов, возглавляемая Дженнифер Берт (Jennifer Burt) из Лаборатории реактивного движения, смогла оценить массу и радиус планеты TOI-1231 b, что, в свою очередь, позволило рассчитать плотность. Планета оказалась близка по размерам и плотности к Нептуну, поэтому ученые предположили, что она имеет похожую толстую газовую атмосферу. Температура на поверхности планеты составляет около 330 Кельвинов, что близко к температуре на поверхности Земли. При этом планета TOI-1231 b располагается в 8 раз ближе к родительской звезде, чем Земля к Солнцу, однако из-за более низкой температуры поверхности и светимости родительской звезды этот фактор почти полностью нивелируется, пояснили авторы.

На сегодняшний день планета TOI-1231b является одной из самых холодных и небольших по размеру экзопланет, для которых доступны подробные прямые исследования атмосферы. Ранее считалось, что высоко в атмосферах таких «холодных» планет могут присутствовать облака, которые затрудняют определение состава атмосферных газов, однако новые наблюдения небольшой такой планеты под названием K2-18 b заставили ученых по-новому взглянуть на этот класс планет, а также показали интригующие следы воды в атмосфере.

Исследование опубликовано в журнале Astronomical Journal.

Когда JWST начал наблюдения летом 2022 года, его наблюдения за Вселенной позволили быстро обнаружить галактики с высоким красным смещением. Это галактики, которые казалось, существовали во Вселенной раньше, чем когда-либо видели астрономы. Фактически галактики, которые были видны, когда Вселенной было менее 400 миллионов лет, оказались более яркими, чем предсказывает для данной эпохи стандартная модель космологии. Это привело к утверждениям о том, что стандартная модель, которая описывает «начало» маленькими галактиками и их иерархическое разрастание через слияние, должно быть, ошибочна.



«Открытие этих галактик было большим сюрпризом, потому что они оказались значительно ярче, чем ожидалось. Обычно галактика яркая потому что она большая, но поскольку эти галактики формировались в начале жизни Вселенной, на тот момент прошло недостаточно времени с Большого Взрыва. Как эти массивные галактики сформировались так быстро?» — размышляет Клод-Андре Фоше-Жигур, член команды под руководством Гуочао Суна из Калтеха, которая создавала симуляции формирования первых галактик.

Они обнаружили, что галактики, наблюдаемые JWST, не большие, а яркие, потому что были замечены в период активного формирования звёзд. Симуляции позволяют не только моделировать яркость галактик, но также и их плотность распределения, что полностью соответствует наблюдениям JWST.

Такие вспышки активности не являются необычными. Астрономы иногда видят, как они происходят в современных галактиках — когда происходит слияние галактик. Этот процесс может привести к перемешиванию газа таким образом, что гравитация захватывает его и заставляет фрагментироваться и коллапсировать, образуя множество звёзд сразу. В ранней Вселенной, где среда была довольно неустойчивой, первые галактики не могли накапливать всю свою звездообразующую материю равномерно.

Мы думаем, что происходит следующий процесс: возникают группы звёзд, а через несколько миллионов лет эти звёзды взрываются в виде сверхновой. Газ выбрасывается [из галактики], а затем притягивается обратно, чтобы образовать новые звёзды, поддерживая цикл формирования звёзд.

В ранней Вселенной галактики были гораздо меньше, чем сегодня, и росли, отчасти, путём аккумуляции облаков межгалактического газа, но также и путём слияния с другими галактиками. Чем больше они становились, тем больше в них была гравитация. И так они достигали точки, где могли накопить больше материала для формирования звёзд. Это стабилизировало скорость формирования звёзд, и сегодня галактики, такие как наш Млечный Путь, формируют звёзды в более спокойном темпе.