< Государственная программа Российской Федерации «Космическая деятельность России на 2013–2020 годы»

Открыты планеты-гиганты у ярких звезд бета Рака, мю Льва и бета Малой Медведицы

Все три новые планеты укладываются в закономерность, подмеченную для планет у звезд промежуточной массы: они массивны и расположены на широких орбитах с небольшим эксцентриситетом.

---

Владислава Ананьева

Группа корейских астрономов из обсерватории Похёнсан (Bohyunsan) уже более 10 лет мониторит лучевые скорости ярких оранжевых и красных гигантов с помощью эшелле-спектрографа BOES. Периодически они объявляют об открытии очередной порции планет – как правило, массивных планет-гигантов на широких орбитах. Не стала исключением и новая работа, посвященная обнаружению массивных планет у трех звезд, видимых невооруженным глазом: бета Рака, мю Льва и бета Малой Медведицы.

Когда-то, будучи на главной последовательности, все эти звезды имели спектральный класс A или ранний F (такие звезды относят к звездам промежуточной массы – 1.3-3 солнечных масс). Заметим, что у звезд спектральных классов, более ранних, чем F5, поиск планет методом измерения лучевых скоростей родительских звезд сильно затруднен из-за быстрого вращения и отсутствия в спектре тонких линий. Однако после схода с главной последовательности и превращения звезды в оранжевый или красный гигант ее радиус увеличивается, температура фотосферы падает, а в спектре появляются многочисленные узкие линии, позволяющие измерять ее лучевую скорость с приемлемой точностью (5-10 м/сек). 

Итак, бета Рака (HD 69267, HIP 40526, HR 3249) – оранжевый гигант спектрального класса K4 III, прекрасно видный невооруженным глазом (его видимая звездная величина +3.52). Его масса оценивается в 1.7 ± 0.1 солнечных масс, радиус достигает 49.0 ± 4.2 солнечных радиусов, светимость в 785.7 раза превышает солнечную. Бета Рака отличается пониженным содержанием тяжелых элементов – их почти в 2 раза меньше, чем в составе нашего дневного светила. Возраст звезды составляет 1.85 ± 0.34 млрд. лет.
На обсерватории Похёнсан было сделано 85 замеров лучевой скорости этой звезды.
Планета, обнаруженная корейскими учеными рядом с бета Рака, весьма массивна – ее минимальная масса (параметр m sin i) оценивается в 7.8 ± 0.8 масс Юпитера. Она вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 1.7 ± 0.1 а.е. и делает один оборот за 605 ± 4 земных суток. Несмотря на широкую орбиту, из-за высокой светимости звезды температурный режим бета Рака b соответствует горячим юпитерам. Если наклонение орбиты этого объекта к лучу зрения окажется меньше 37° (сейчас оно неизвестно), истинная масса бета Рака b превысит 13 масс Юпитера, и объект окажется не планетой, а коричневым карликом.

Мю Льва (HD 85503, HIP 48455, HR 3905) – еще один оранжевый гигант спектрального класса K2 III. Его масса примерно в полтора раза превышает солнечную, радиус оценивается в 16.2 солнечных, светимость – в 62.6 больше светимости нашей дневной звезды. В отличие от бедной тяжелыми элементами беты Рака, мю Льва, напротив, ими очень богата – их в 2.3 раза больше, чем в составе Солнца. Возраст звезды оценивается в 3.35 ± 0.7 млрд. лет.
Корейскими астрономами было получено 103 замера лучевой скорости мю Льва.
Минимальная масса планеты мю Льва b составляет 2.4 ± 0.4 масс Юпитера. Планета вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 1.1 ± 0.1 а.е. и эксцентриситетом 0.09 ± 0.06, и делает один оборот за 357.8 ± 1.2 земных суток. Эта планета также сильно нагрета звездным светом (хотя и не так сильно, как бета Рака b).

Бета Малой Медведицы (HD 131873, HIP 72607, HR 5563) является самой яркой звездой из представленного корейскими астрономами трио – ее видимая звездная величина достигает +2.08! Звезда отличается необычным химическим составом – в ее спектре присутствуют сильные линии однократно ионизированного бария, при этом общее содержание металлов в 1.8 раза ниже, чем в составе Солнца. Масса беты Малой Медведицы оценивается в 1.4 ± 0.2 солнечных масс, радиус – в 42 ± 1 солнечных радиусов, светимость в 537 раз превышает светимость Солнца. Возраст звезды достаточно неопределенно оценивается в 2.95 ± 1.03 млрд. лет.
Всего было сделано 78 замеров лучевой скорости звезды бета Малой Медведицы.
Планета бета Малой Медведицы b также оказалась весьма массивной – ее минимальная масса достигает 6.1 ± 1 масс Юпитера. Объект вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 1.4 ± 0.1 а.е. и эксцентриситетом 0.19 ± 0.02 а.е., и делает один оборот за 522 ± 3 земных суток. Из-за заметного эксцентриситета расстояние между планетой и звездой меняется от 1.13 а.е. в перицентре до 1.67 а.е. в апоцентре, т.е примерно в полтора раза. Температурный режим планеты также соответствует горячим юпитерам. 
Если наклонение орбиты беты Малой Медведицы b окажется меньше 28°, ее истинная масса превысит 13 масс Юпитера, и она окажется легким коричневым карликом.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1405.2127v1.pdf

---