< Найден первый троянcкий астероид Урана

Измерены массы планет в системе KOI-94

Получив спектры высочайшего качества звезды KOI-94 с помощью спектрографа HIRES, члены Калифорнийской группы существенно уточнили ее свойства и определили массы трех планет этой системы, а также получили верхний предел на массу четвертой планеты.

---

Владислава Ананьева

KOI-94 – одна из многочисленных многопланетных систем, обнаруженных Кеплером – была анонсирована в 2012 году. Ее родительская звезда несколько ярче и горячее Солнца (температура фотосферы ~6200K, светимость достигает 3 солнечных). Кривая блеска звезды демонстрирует четыре транзитных сигнала с периодами 3.743, 10.424, 22.343 и 54.32 земных суток и глубиной, соответствующей планетам самого разного размера – от суперземли (планета KOI-94 b) до планеты-гиганта (планета KOI-94 d). Во время наблюдения транзита гиганта на телескопе Субару японские астрономы обнаружили одновременный транзит и планеты KOI-94 e, что позволило определить угол наклона орбит обеих планет друг к другу – 1.15 ± 0.55°.

С мая по август 2012 года звезду KOI-94 наблюдала Калифорнийская группа на обсерватории им. Кека. Было получено 26 замеров лучевой скорости звезды, кроме того, с помощью анализа спектра были существенно уточнены ее свойства. Как оказалось, звезда KOI-94 немного массивнее и ярче, чем считалось ранее (оценки ее массы изменились с 1.25 до 1.28 масс Солнца, радиуса – с 1.24 до 1.52 радиусов Солнца), соответственно, увеличились и оценки размеров планет (поскольку непосредственно измеряемая глубина транзита пропорциональна величине (R_p/R_star)², при пересмотре радиуса звезды автоматически пересматриваются и размеры ее транзитных планет). 

Какой же сейчас предстает перед нами система KOI-94?

Ближе всего к своей звезде расположена горячая суперземля KOI-94 b. Ее масса определена с большой погрешностью – 10.5 ± 4.6 масс Земли, радиус составляет 1.71 ± 0.16 земных радиусов, что приводит к средней плотности 10.1 ± 5.5 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по тесной орбите с большой полуосью 0.0512 ± 0.0007 а.е. и эксцентриситетом 0.25 ± 0.17, и делает один оборот за 3.74321 земных суток. Эффективная температура KOI-94 b оценивается в 1486К. Это одна из самых массивных планет земного типа, известных на данный момент.

Второй по удаленности планетой системы KOI-94 является горячий нептун KOI-94 c радиусом 4.32 ± 0.41 радиусов Земли. Формально его масса оценивается в 15.6 ^+5.7/_-15.6 масс Земли, т.е. фактически получен только верхний предел. Планета вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.1013 ± 0.0013 а.е. и делает один оборот за 10.42365 земных суток, эффективная температура планеты оценивается в 1012К.

Третья планета – тот самый газовый гигант KOI-94 d, массу которого и стремились измерить американские астрономы. Эта масса оказалась равной 106 ± 11 масс Земли или ровно 1/3 от массы Юпитера, что при радиусе 1.01 ± 0.09 радиусов Юпитера дает среднюю плотность планеты 0.36 ± 0.1 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.168 ± 0.002 а.е. и делает один оборот за 22.34299 земных суток, ее эффективная температура оценивается в 806К.

И наконец, четвертая планета этой системы KOI-94 e по массе и радиусу занимает промежуточное положение между нептунами и газовыми гигантами. Ее масса с большой погрешностью оценивается в 35 ⁺¹⁸/_-28 масс Земли, радиус составляет 6.56 ± 0.62 земных радиусов, что приводит к средней плотности 0.60 ^+0.26/_-0.56 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.305 ± 0.004 а.е. и делает один оборот за 54.3203 земных суток, ее эффективная температура равна 584К.

Американские астрономы поискали свидетельства наличия звездного спутника у KOI-94, но ничего не нашли. На снимках ближайших окрестностей звезды, сделанных с высоким угловым разрешением, нет звезд ярче 16 звездной величины (в полосе R). Также отсутствие заметного дрейфа лучевой скорости звезды (верхний предел 6.9 м/сек за год) исключает дополнительные планеты массивнее Юпитера на орбитах ближе 5 а.е.

Нет никаких сомнений, что наблюдения за этой интереснейшей системой будут продолжены.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1303.2150.pdf

---