< Летные испытания гидрометеорологического спутника "Метеор" № 2-2 завершились

XO-7 b: транзитный горячий гигант с массивным компаньоном на широкой орбите

Обычно горячие юпитеры одиноки, но в системе XO-7 это не так. Кроме колебаний лучевой скорости звезды, вызванных транзитной планетой-гигантом, ученые обнаружили дополнительное ускорение в ~0.15 м/с за сутки, вызванное неизвестным телом на широкой орбите.

---

Владислава Ананьева

В настоящее время существуют две основные гипотезы образования горячих юпитеров. Считается, что планеты-гиганты формируются за снеговой линией, а затем так или иначе мигрируют внутрь системы. Согласно одной из гипотез, миграция происходит благодаря гравитационному взаимодействию молодого гиганта с протопланетным диском и происходит достаточно спокойно и плавно – планета постепенно по спирали приближается к своей звезде. Согласно другой гипотезе, миграция начинается с драматичного эпизода планет-планетного рассеяния или благодаря гравитационному взаимодействию с удаленным массивным компаньоном – сначала планета переходит на высокоэксцентричную орбиту с низким перицентром, а затем эта орбита постепенно скругляется приливными силами. Первая гипотеза предсказывает малые наклонения орбит планет к оси вращения звезды. Согласно второй гипотезе, итоговые орбиты горячих юпитеров могут быть резко наклонены и даже могут стать ретроградными или полярными. Скорее всего, в природе реализуются оба сценария.

Орбиты многих горячих юпитеров действительно резко наклонены, однако поиск дополнительных компаньонов в этих системах редко заканчивается успехом. Как правило, горячие юпитеры одиноки. Однако есть и важные исключения (например, HAT-P-17, WASP-41, KELT-6 и др.). В этих системах помимо горячих гигантов были открыты массивные планеты на широких орбитах, взаимодействие с которыми могло вызвать высокоэксцентричную миграцию.

9 декабря 2019 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию нового транзитного горячего юпитера XO-7 b, в системе которого есть массивный компаньон. 

XO-7 (BD+85 317) – звезда главной последовательности спектрального класса G0, удаленная от нас на 234.1 ± 1.2 пк. Ее масса оценивается в 1.4 ± 0.06 солнечных масс, радиус – в 1.48 ± 0.02 солнечных радиусов, светимость примерно втрое превышает солнечную. Звезда отличается исключительно высоким содержанием тяжелых элементов – их примерно в 2.7 раза больше, чем в составе Солнца. Возраст XO-7 оценивается в 1.2 ^+1.0/_-0.7 млрд. лет.

На расстоянии 8 угловых секунд от XO-7 находится оранжевый карлик, однако параллаксы обеих звезд, измеренные «Гайей», говорят о том, что они физически не связаны и только проецируются в близкие точки неба. Других компаньонов в окрестностях родительской звезды обнаружено не было.

Кривая блеска XO-7 демонстрирует транзитный сигнал с периодом 2.86414 земных суток и глубиной, соответствующей планете-гиганту с радиусом 1.373 ± 0.026 радиусов Юпитера. Подтверждение планетной природы транзитного кандидата и измерение его массы было сделано методом лучевых скоростей с помощью спектрографа SOPHIE. Масса планеты оказалась равной 0.709 ± 0.034 масс Юпитера, что приводит к средней плотности 0.34 ± 0.027 г/куб.см, типичной для горячих юпитеров. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0.0442 ± 0.0006 а.е. (~6.43 звездных радиуса) и нагрета до 1743 ± 23К.

Помимо колебаний, вызванных планетой b, лучевая скорость звезды демонстрирует дополнительный линейный дрейф -0.148 ± 0.011 м/с в сутки. За два года наблюдений приращение скорости звезды составило 100 м/с, причем линейный характер приращения не изменился. Это говорит о наличии в системе XO-7 массивного (тяжелее 4 масс Юпитера) компаньона на широкой орбите. Компаньоном может быть планета-гигант, коричневый карлик и даже маломассивная звезда. Чтобы определить природу компаньона, необходимы дальнейшие наблюдения.

Источник: https://arxiv.org/pdf/1912.02821.pdf

---