< Мимо Земли пролетела комета, распадающаяся на части

HAT-P-65 b и HAT-P-66 b: рыхлые горячие юпитеры у G-звезд

Наземный транзитный обзор HATNet объявил об открытии двух раздутых горячих юпитеров, вращающихся вокруг звезд, уже сошедших с главной последовательности.

---

Владислава Ананьева

Многие горячие юпитеры сильно раздуты, причем степень этой раздутости коррелирует с их эффективной температурой. До недавнего времени было неясно, является ли эта раздутость реликтом эпохи формирования горячего юпитера, или же изначально компактная планета раздувается при увеличении уровня инсоляции. Исследование, проведенное Дж. Хартманом (J. D. Hartman) с коллегами из наземного транзитного обзора HATNet, полностью подтверждает вторую точку зрения.

В декабре 2016 года в The Astronomical Journal была опубликована статья, посвященная открытию двух сильно раздутых горячих юпитеров, вращающихся у звезд, уже сошедших с главной последовательности и начавших эволюционировать в сторону превращения в красный гигант. Кроме представления новых планет, авторы статьи во главе с Хартманом показали, что радиусы горячих юпитеров коррелируют с их эволюционным возрастом (т.е. отношением реального возраста к полному времени жизни). Это почти однозначно свидетельствует в пользу гипотезы, что планеты-гиганты раздуваются при увеличении инсоляции.

Обзор HATNet основан на фотометрических замерах, получаемых шестью одинаковыми автоматическими телескопами с апертурой 11 см. Четыре телескопа расположены на обсерватории им. Фреда Лоуренса Уипла (FLWO) в Аризоне, еще два – на крыше ангара субмиллиметрового телескопа на горе Мауна-Кеа, Гавайи. Каждый телескоп имеет поле зрения 10.6х10.6°, мониторинг одной площадки ведется по 3 месяца. Наблюдательная стратегия оптимизирована под поиск горячих юпитеров (планет-гигантов с орбитальным периодом в несколько земных суток).

После обнаружения транзитных кандидатов звезды наблюдались на 1.2-метровом телескопе обсерватории им. Уипла, дающем более высокую точность фотометрии. Подтверждение планетной природы кандидатов и измерение их массы было проведено методом измерения лучевых скоростей с помощью спектрографов HIRES и SOPHIE.

Звезда HAT-P-65 удалена от нас на 841 ± 45 пк. Ее спектральный класс – G2, масса оценивается в 1.21 ± 0.05 солнечных масс, радиус – в 1.86 ± 0.1 солнечных радиусов, светимость в 3.59 ± 0.4 раза превышает светимость Солнца. Звезда уже сошла с главной последовательности, ее возраст составляет 5.46 ± 0.61 млрд. лет.

При массе 0.53 ± 0.08 масс Юпитера радиус планеты HAT-P-65 b достигает 1.89 ± 0.13 радиусов Юпитера, что приводит к очень низкой средней плотности – всего 0.096 ± 0.025 г/куб.см (в ~10 раз меньше плотности воды!) Этот раздутый газовый гигант вращается вокруг своей звезды по орбите с плохо определенным эксцентриситетом (e < 0.3) на среднем расстоянии 0.0395 ± 0.0005 а.е. (~4.57 звездных радиусов) и делает один оборот за 2.60546 земных суток. Эффективная температура планеты достигает 1930 ± 45К.

HAT-P-66 расположена еще дальше – до нее 927 ⁺⁷⁵/_-49 пк. Ее спектральный класс – G0, масса оценивается в 1.25 ^+0.11/_-0.05 солнечных масс, радиус – в 1.88 ^+0.15/_-0.10 солнечных радиусов, светимость примерно в 4.1 раза превышает солнечную. Эта звезда также недавно покинула главную последовательность, ее возраст составляет 4.66 ^+0.52/_-1.12 млрд. лет.

Масса планеты HAT-P-66 b достигает 0.78 ± 0.06 масс Юпитера, радиус – 1.59 ^+0.16/_-0.10 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.242 ^+0.045/_-0.061 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (e < 0.09) на среднем расстоянии 0.0436 ^+0.0012/_-0.0006 а.е. (~5 звездных радиусов) и делает один оборот за 2.97209 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается в 1896 ± 66К.

Обе планеты оказываются одними из крупнейших на данный момент.

На диаграмме ниже показаны звезды, имеющие горячие юпитеры (планеты с радиусами больше 0.5 радиусов Юпитера и орбитальными периодами менее 10 суток). Звезды, имеющие планеты с радиусами менее 1.5 радиусов Юпитера, показаны красным цветом, а имеющие планеты с радиусами более 1.5 радиусов Юпитера – синим цветом. Нижняя линия на всех графиках обозначает положение звезд возрастом 200 млн. лет, верхняя – положение звезд возрастом 13.7 млрд. лет или (для более массивных звезд) проживших 90% своей жизни. Хорошо видно, что подавляющее большинство раздутых планет вращается вокруг горячих и/или заметно проэволюционировавших звезд.

---