Четверг, 28.11.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Объявлены первые цели телескопа «Джеймс Уэбб»
28.06.2017 23:22 Давность: 7 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 7290

Горячие нептуны – кузены горячим юпитерам



Изучая распределение короткопериодических планет различных радиусов в зависимости от металличности звезды, китайские астрономы обнаружили популяцию горячих нептунов со свойствами, сходными со свойствами популяции горячих юпитеров. Эти горячие нептуны встречаются преимущественно у звезд с высокой металличностью и входят в состав однопланетных систем.

Владислава Ананьева

За четыре года основной миссии космический телескоп им. Кеплера снял фотометрию около 200 тысяч звезд, обеспечив научное сообщество высококачественными однородными данными для дальнейших статистических исследований. Недостатком это проекта явилось то, что параметры большинства целевых звезд «Кеплера» были определены очень приблизительно, с большими погрешностями. Поскольку глубина транзитов отражает размер планеты в долях радиуса звезды, очень важно точно определить параметры родительских звезд. Именно этим занялась группа китайских астрономов под руководством Дуна Субо (Subo Dong).

Дун с коллегами провели тщательное спектроскопическое исследование 30 727 целевых звезд «Кеплера» с помощью 4-метрового телескопа LAMOST. Они определили параметры звезд с высокой точностью: эффективная температура была определена с погрешностью ±100К, металличность [Fe/H] с погрешностью ±0.1. Это, в свою очередь, позволило существенно уменьшить неопределенности в параметрах транзитных планет, открытых «Кеплером» (средняя погрешность в определении планетных радиусов составила 15%).

Исследователи во главе с Дуном задались вопросом – как меняются распределения планет по радиусам в зависимости от металличности родительских звезд. Известно, что распространенность горячих юпитеров сильно коррелирует с металличностью, но что можно сказать про другие типы планет? Ученые сконцентрировали свое внимание на короткопериодичных планетах с орбитальным периодом 1-10 земных суток. 

У звезд, охваченных исследованием, было обнаружено 295 планет в 256 системах. 151 планета была единственной транзитной планетой у своей звезды, 144 планеты входили в состав многопланетных систем.

Звезды были разделены исследователями на две группы – с металличностью меньше солнечной ([Fe/H] < 0) и больше солнечной ([Fe/H] > 0). Первых оказалось 16 454, вторых – 14 723.

Как оказалось, количество планет у звезд обеих групп и их распределение по плоскости «период – радиус» существенно различно.

Планеты на плоскости «орбитальный период – радиус» для выборки высокометалличных (вверху) и низкометалличных (внизу) звезд.

На графике мы видим наглядную иллюстрацию сильной корреляции между распространенностью горячих юпитеров и металличности родительской звезды: если у высокометалличных звезд найдена целая россыпь горячих юпитеров (на графике они лежат выше зеленой линии, соответствующей 10 радиусам Земли), то у низкометалличных звезд обнаружена всего одна такая планета.

Однако группа Дуна обнаружила еще один любопытный факт – в области параметров, очерченных двумя малиновыми линиями (область горячих нептунов или «хоптунов», как их обозвали исследователи), количество планет также сильно зависело от металличности звезд! Эта область для периодов 1-3 земных суток лежит между 2 и 6 радиусами Земли, а для периодов 3-10 земных суток нижняя граница плавно поднимается от 2 до 4 радиусов Земли.

Для планет, лежащих ниже малиновой границы (т.е. для суперземель и мини-нептунов) зависимость количества планет от металличности исчезает.

Интересно, что среди планет с периодами 1-10 земных суток явно наблюдается т.н. «пустыня горячих сатурнов». Среди планет, рассмотренных Дуном и компанией, вообще не оказалось планет с радиусами 7-10 радиусов Земли! Как пишут сами исследователи, количество горячих сатурнов как минимум на порядок меньше количества горячих юпитеров с одной стороны, и горячих нептунов с другой. Частота встречаемости планет каждого размерного класса составляет (на одну звезду) 0.23 +0.10/-0.07% для горячих нептунов, 0.02 +0.05/-0.02% для горячих сатурнов и 0.36 +0.10/-0.09% для горячих юпитеров.

Распределение по радиусам планет с радиусами больше 4 радиусов Земли.
Распространенность горячих юпитеров и «хоптунов», приведенная к одной звезде, в зависимости от металличности родительских звезд. Звезды разбиты на 3 группы: с металличностью менее -0.1, от -0.1 до 0.1 (околосолнечной) и более 0.1.

Еще одним любопытным наблюдением Дуна стало то, что «хоптуны», как и горячие юпитеры, с высоким приоритетом входят в состав однопланетных систем. Однако для «хоптунов» эта тенденция не такая явная.

Источник: https://arxiv.org/pdf/1706.07807.pdf

<- назад в: Новости

Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Диссипация

(от лат. dissipatio - рассеяние) Вообще, диссипацией называется процесс рассеивания чего-либо, например, энергии. В астрофизике диссипацией именуется явление улетучивания газов из атмосфер космических объектов... [далее]

Сообщество | Форум

Rambler's Top100