< Миссия RemoveDebris выявит лучшую технологию утилизации космического мусора

Пять транзитных планет у звезды HIP 41378

«Кеплер» обнаружил пятипланетную систему у сравнительно близкой и яркой звезды HIP 41378. Система включает в себя два мини-нептуна, два нептуна и один газовый гигант.

---

Владислава Ананьева

Большинство транзитных планет, обнаруженных «Кеплером», обращаются вокруг тусклых звезд, что затрудняет их дальнейшее изучение. Однако в рамках миссии K2 космический телескоп мониторит в среднем более яркие звезды, чем во время основной миссии. 27 июня 2016 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию пяти транзитных экзопланет у звезды HIP 41378, чья видимая звездная величина достигает +8.9, а в инфракрасной полосе K – даже +7.7! Яркость родительской звезды благоприятна для дальнейшего изучения этой системы спектроскопическими средствами.

К сожалению, из-за выхода из строя двух маховиков системы ориентации космический телескоп им. Кеплера не может поддерживать свою ориентацию в произвольном направлении. В рамках миссии K2 он проводит мониторинг наблюдательных площадок, расположенных вдоль эклиптики, причем время мониторинга одной площадки не превышает 80 суток. Это ограничивает возможности телескопа по обнаружению и определению параметров долгопериодических планет. 

Звезда HIP 41378 мониторилась в рамках 5-й наблюдательной кампании с 27 апреля по 10 июля 2015 года, т.е. в течение 75 суток. Из-за малого срока наблюдений орбитальные периоды были точно определены только для двух самых внутренних планет этой системы (для них наблюдалось несколько транзитных событий). Для трех внешних планет наблюдалось только по одному транзитному событию, поэтому их орбитальные периоды оценивались с большими погрешностями по времени продолжительности транзита.

Итак, HIP 41378 (EPIC 211311380) – звезда спектрального класса F8, удаленная от нас на 116 ± 18 пк. Ее масса составляет 1.15 ± 0.06 солнечных масс, радиус достигает 1.40 ± 0.19 солнечных радиусов, светимость примерно в 2.6 раза превышает солнечную. Звезда прошла стандартную процедуру валидации (т.е. исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитный сигнал).

Самая внутренняя планета HIP 41378 b – горячий мини-нептун радиусом 2.90 ± 0.44 радиусов Земли и орбитальным периодом 15.571 ± 0.001 земных суток, для него наблюдалось четыре транзитных события. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на расстоянии 0.13 ± 0.03 а.е. (~19.5 звездных радиусов).

Вторая планета HIP 41378 c – еще один мини-нептун с орбитальным периодом 31.698 ± 0.004 земных суток, для него наблюдалось два транзитных события одинаковой глубины и продолжительности. Радиус планеты составляет 2.56 ± 0.4 радиусов Земли, большая полуось орбиты, оцененная по 3-му закону Кеплера, составила 0.205 ± 0.05 а.е. Внутренние планеты близки к орбитальному резонансу 2:1, что делает перспективным определение их масс методом тайминга транзитов. 

Третья планета HIP 41378 e – большой нептун радиусом 5.51 ± 0.77 радиусов Земли, его орбитальный период оценивается в 131 ⁺⁶¹/_-36 земных суток. 

Четвертая планета HIP 41378 d – тоже нептун радиусом 3.96 ± 0.59 радиусов Земли и орбитальным периодом 156 ⁺¹⁶³/_-78 земных суток.

Наконец, пятая планета HIP 41378 f – газовый гигант радиусом 10.2 ± 1.4 радиусов Земли (0.91 ± 0.125 радиусов Юпитера) и орбитальным периодом 324 ± 126 земных суток.

Яркость родительской звезды благоприятна для будущего измерения масс планет методом измерения лучевых скоростей. Согласно расчетам авторов открытия, полуамплитуда колебаний лучевой скорости звезды, наведенных гравитационным влиянием любой из планет, должна превысить 2 м/с. Вытягивание такого слабого сигнала для двух самых внутренних планет облегчается тем, что их орбитальный период известен. Планета HIP 41378 d – наиболее трудная цель: ее точный орбитальный период неизвестен, а размеры невелики, но и ее можно будет обнаружить в случае плотного мониторинга лучевой скорости звезды с помощью лучших спектрографов HARPS-N, HIRES, HARPS и PFS. Также все планеты системы будут идеальной целью для космического телескопа CHEOPS. Возможно, этому телескопу удастся обнаружить и другие транзитные кандидаты в этой системе. Пятая планета-гигант HIP 41378 f очень интересна для изучения свойств атмосфер относительно прохладных газовых гигантов методами трансмиссионной спектроскопии. 

Источник: http://arxiv.org/pdf/1606.08441.pdf

---