< Комета ISON дала мощные выбросы углекислого газа

Определена распространенность планет-гигантов у звезд красных карликов

Проведя наблюдения 111 красных карликов в течение 11.8 лет, астрономы пришли к выводу, что распространенность планет-гигантов массой от 1 до 13 масс Юпитера у звезд этого типа составляет 6.3 ± 3.0%.

---

Владислава Ананьева

Насколько распространены планеты различных типов у звезд разной массы? За прошедшие 20 лет было проведено множество исследований, посвященных этому вопросу. К сожалению, различные методы поиска экзопланет дают достаточно узкие срезы пространства параметров – так, метод измерения лучевых скоростей родительских звезд и транзитный метод наиболее чувствительны к массивным планетам на тесных орбитах, метод получения прямых изображений планет работает для молодых горячих планет-гигантов на очень широких орбитах, а метод гравитационного микролинзирования наиболее удобен для обнаружения планет вблизи радиуса Эйнштейна R_E ~ 3.5 (M_star/M_sol)^1/2. Тем не менее, определенные выводы относительно распространенности планет разных типов уже можно сделать.

Так, согласно RV-обзору, проведенному на Южно-Европейской обсерватории, распространенность горячих юпитеров (планет с массой больше 0.1 масс Юпитера на орбитах короче 10 суток) у FGK-звезд составляет 1.20 ± 0.38%. С ростом расстояния до звезды количество гигантов растет: Cumming с коллегами нашел, что 18 ± 1% FGK-звезд имеют рядом с собой планеты с массой Сатурна и выше на орбитах ближе 20 а.е. 

Количество планет-гигантов у М-звезд заметно меньше, чем у звезд, подобных нашему Солнцу. Также опираясь на данные, полученные методом измерения лучевых скоростей, Johnson с коллегами нашел, что количество планет с массой, больше массы Сатурна на орбитах ближе 2.5 а.е. у М-звезд составляет 3.4 ^+2.2/_-0.9 %. 

У более массивных звезд количество планет-гигантов, наоборот, выше. Так, согласно анализу данных, полученных инфракрасными телескопами (метод получения прямых изображений экзопланет), распространенность планет массивнее 3 масс Юпитера у А-звезд составляет 8.7 ^+10.1/_-2.8 % (в интервале расстояний от 5 до 320 а.е.)

22 июля 2013 года в Архиве электронных препринтов появилась новая обстоятельная работа членов Калифорнийской группы под руководством Бенджамина Монтета (Benjamin T. Montet), посвященная анализу многолетних наблюдений 111 красных карликов на обсерватории им. Кека с помощью спектрографа HIRES. Для наблюдений были отобраны одиночные хромосферно тихие звезды, удаленные от нас не далее чем на 16 пк. Их спектральные классы лежали в интервале M0 V – M5.5 V, а массы попадали в диапазон 0.1-0.64 солнечных масс. Как правило, звезды наблюдались в течение 11.8 лет, в среднем было сделано 29 замеров лучевой скорости каждой звезды.

Авторы статьи объединили данные, полученные методом измерения лучевых скоростей родительских звезд, и результаты съемки окрестностей изучаемых звезд с высоким разрешением. Если лучевая скорость звезды демонстрировала дрейф, говорящий о наличии компаньона на широкой орбите, ученые проводили съемку окрестностей этой звезды для исключения звездных компаньонов, также способных вызвать такой дрейф. 

В результате авторы статьи нашли, что 6.3 ± 3.0% М-звезд имеют планеты-гиганты на орбитах ближе 20 а.е. Если учитывать возможную многопланетность (так, у звезды HIP 109388 обнаружены две планеты-гиганта), то на одну М-звезду придется 0.083 ± 0.019 планет-гигантов с массой от 1 до 13 масс Юпитера. Этот результат согласуется с данными микролинзовых обзоров, согласно которым на одну М-звезду приходится 0.09 ^+0.03/_-0.05 планет с массами от 1 до 10 масс Юпитера в интервале больших полуосей орбит от 0.5 до 20 а.е.  

Источник: http://arxiv.org/abs/1307.5849

 

---