Если у нас есть возможность определить среднюю плотность звезды независимыми методами (например, с помощью астросейсмологии), то сравнивая ее истинную среднюю плотность с эффективной средней плотностью, вычисленной из транзитных наблюдений, можно получить важные ограничения на эксцентриситет орбиты транзитной планеты и ее аргумент перицентра. В случае круговых орбит истинная и эффективная средние плотности звезды, очевидно, равны.

Воспользовавшись этой методикой и учтя влияние прицельного параметра, который тоже влияет на продолжительность транзита, два датских астронома Винсент ван Эйлен (Vincent Van Eylen) и Саймон Альбрехт (Simon Albrecht) проанализировали кривые блеска 28 сравнительно ярких звезд, полученные космическим телескопом им. Кеплера. Яркость звезд (их видимые звездные величины лежали в интервале от +8.7 до +13) позволила определить их истинную среднюю плотность методом астросейсмологии. У рассмотренных звезд обнаружено в общей сложности 74 транзитных кандидата, многие из которых уже подтверждены как планеты. Все транзитные кандидаты имеют сравнительно небольшие размеры (меньше 2.8 земных), их орбитальные периоды лежат в интервале от 0.8 до 180 земных суток.

Что же оказалось?
Оказалось, что небольшие планеты в многопланетных системах, как правило, движутся по орбитам, близким к круговым. Соответствующее распределение планет по эксцентриситетам оказалось ближе к аналогичному распределению планет Солнечной системы, чем к распределению планет-гигантов, полученному из RV-обзоров.

Кроме получения общих выводов, авторы статьи смогли подтвердить планетную природу пяти планет в двух системах, Kepler-449 и Kepler-450.

Kepler-449 (KOI-270, KIC 6528464) – старая солнцеподобная звезда, недавно сошедшая с главной последовательности и начавшая превращаться в красный гигант. Ее масса оценивается в 0.97 ± 0.05 солнечных масс, радиус составляет1.47 ± 0.03 солнечных радиусов, температура фотосферы (5588 ± 100К) соответствует спектральному классу G. Возраст звезды достигает 12.1 ± 1.6 млрд. лет. Расстояние до Kepler-449 не сообщается, но, исходя из ее светимости и видимой звездной величины, его можно оценить в 288 пк.

Кривая блеска звезды демонстрирует два транзитных сигнала с периодами 12.58 и 33.67 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 2.06 ± 0.07 и 2.76 ± 0.09 радиусов Земли. Орбиты обеих планет близки к круговым (эксцентриситеты ~0.03 и ~0.05). Судя по размерам, обе планеты являются нагретыми мини-нептунами (их эффективные температуры оцениваются в 923 и 665К).

На расстоянии всего 0.05 угловых секунд от Kepler-449A расположен звездный компаньон Kepler-449B той же звездной величины в полосах J и K_s. Поскольку обе звезды очень похожи, пока не ясно, какому именно компаньону принадлежат планеты Kepler-449 b и Kepler-449 c.

Kepler-450 (KOI-279, KIC 12314973) – звезда главной последовательности спектрального класса F8. Ее масса оценивается в 1.35 ± 0.08 солнечных масс, радиус – в 1.57 ± 0.09 солнечных радиусов, светимость примерно в 3.3 раза превышает солнечную. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их примерно в 1.9 раза больше, чем в составе Солнца.

Кривая блеска Kepler-450 демонстрирует три транзитных сигнала с периодами 7.515, 15,413 и 28.455 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 0.84 ± 0.07, 2.62 ± 0.14 и 6.14 ± 0.33 радиусов Земли (от внутренней планеты к внешней). Орбиты двух внешних планет близки к круговым (e ~ 0.02), но орбита внутренней демонстрирует заметный эксцентриситет (e ~ 0.14). С учетом близости к своей звезде (их разделяет только 11 звездных радиусов) эта планета, скорее всего, является массивным и горячим аналогом Ио, спутника Юпитера. Остальные две планеты (мини-нептун и легкая планета-гигант) тоже сильно нагреты – их температуры команда Кеплера оценивает в 941 и 767К.

Интересно, что звезда Kepler-450 также является двойной – на расстоянии 0.9 угловых секунд от нее расположен звездный компаньон, чей блеск составляет всего около 6% от блеска главной звезды. Однако измерение средней плотности обеих звезд неопровержимо свидетельствует, что все три планеты вращаются вокруг главного компаньона.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1505.02814v1.pdf