TOI-2015b：一颗绕行活跃中 M 型矮星的具有凌星时刻变化的温海王星

我们报告发现一颗近距（$P_{\mathrm{orb}} = 3.349\:\mathrm{days}$）、具有明显凌星时刻变化（TTVs）的温海王星，其绕行邻近（$d=47.3\:\mathrm{pc}$）的活跃 M4 型恒星 TOI-2015。我们利用 TESS 测光、借助宜居带行星搜寻者（HP）光谱仪的高精度近红外视向速度（RV）、地基测光以及高对比度成像来表征该行星的性质。联合测光与 RV 拟合得出 TOI-2015b 的半径为 $R_p~=~3.37_{-0.20}^{+0.15} \:\mathrm{R_\oplus}$、质量为 $m_p~=~16.4_{-4.1}^{+4.1}\:\mathrm{M_\oplus}$、密度为 $\rho_p~=~2.32_{-0.37}^{+0.38} \:\mathrm{g cm^{-3}}$，表明其很可能是一颗富挥发性行星。这颗年轻且活跃的宿主恒星自转周期为 $P_{\mathrm{rot}}~=~8.7 \pm~0.9~\mathrm{days}$，基于自转的年龄估计为 $1.1~\pm~0.1\:\mathrm{Gyr}$。尽管在 TESS 数据中未观测到其他凌星行星，该系统显示出明显的 TTVs，其超周期 $P_{\mathrm{sup}}~\approx~430\:\mathrm{days}$、振幅约 $100\:\mathrm{minutes}$。在考虑多种可能的周期比模型后，我们表明一颗靠近 2:1 共振的外层行星候选体可以解释观测到的 TTVs，同时给出动力学稳定的解。然而，若无进一步观测，其他可能的双行星解——包括 3:2 与 4:3 共振——无法被明确排除。在联合 TTV-RV 建模中假设 2:1 共振，得出 TOI-2015b 质量 $m_b~=~13.3_{-4.5}^{+4.7}\:\mathrm{M_\oplus}$、外层候选体质量 $m_c~=~6.8_{-2.3}^{+3.5}\:\mathrm{M_\oplus}$。额外的凌星与 RV 观测将有助于明确识别共振并进一步表征该系统性质。