< Космический бюджет сократят на 300 млрд. рублей

HD 175607 b: легкий нептун у низкометалличной звезды

Методом измерения лучевых скоростей обнаружена планета с массой около 9 масс Земли, вращающаяся вокруг G-звезды, содержащей очень мало тяжелых элементов.

---

Владислава Ананьева

Уже вскоре после открытия первых экзопланет стало ясно, что распространенность планет-гигантов сильно коррелирует с металличностью родительской звезды. Чем больше тяжелых элементов содержит родительская звезда, тем выше вероятность того, что рядом с нею будет обнаружена планета-гигант. Однако на маломассивные планеты (с m_p < 0.1 масс Юпитера) эта зависимость не распространяется – нептуны, суперземли и планеты земного типа одинаково часто встречаются у звезд разной металличности.

Чтобы уточнить распределение планет у звезд, бедных тяжелыми элементами, в 2003 году на Южно-Европейской обсерватории с помощью спектрометра HARPS начали регулярные наблюдения 109 сравнительно близких хромосферно тихих FGK-звезд с низкой металличностью (-2 < [Fe/H] < -0.4). В 2013 году в рамках этого обзора были открыты две планеты у звезды HD41248, однако впоследствии этот результат не подтвердился (колебания лучевой скорости звезды оказались проявлениями ее собственной активности). Других планет у звезд данной выборки обнаружить не удавалось – ни планет-гигантов, ни объектов меньшей массы.

Наконец, 13 ноября 2015 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию легкого нептуна HD 175607 b. 

Наблюдения HD 175607 проводились с июля 2004 по октябрь 2013 года, всего было получено 119 замеров лучевой скорости этой звезды. Средняя точность единичного замера составила 0.95 м/сек.

HD 175607 – звезда главной последовательности спектрального класса G6 V – удалена от нас на 45.3 ± 2.1 пк. Ее масса оценивается в 0.74 ± 0.05 солнечных масс, радиус – в 0.71 ± 0.03 солнечных радиусов, светимость составляет примерно 38% солнечной. Звезда отличается низким содержанием тяжелых элементов – их в 4.2 раза меньше, чем в составе Солнца, и солидным возрастом – 10.3 ± 1.6 млрд. лет.

Минимальная масса (параметр m sin i) планеты HD 175607 b составляет 9.0 ± 1.1 масс Земли. Этот легкий нептун вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите (эксцентриситет 0.11 ± 0.08) и делает один оборот за 29.01 ± 0.02 земных суток. Величина большой полуоси орбиты планеты в статье не приводится, но по 3-му закону Кеплера его можно оценить в ~0.156 а.е.

Орбитальный период планеты оказывается очень близок к периоду вращения звезды вокруг своей оси (29.7 ± 0.5 земных суток), так что авторы открытия тщательно исследовали возможность того, что колебания лучевой скорости HD 175607 вызваны ее внутренней активностью. Однако высочайшую когерентность этих колебаний на протяжении почти 10 лет трудно объяснить внутренними причинами – пятна на поверхности звезды появляются и исчезают, так что фаза колебаний лучевых скоростей, вызванных собственной активностью звезды, должна постоянно сбиваться, чего не происходит. Кроме HD 175607 b известно еще несколько планет, для которых орбитальный период очень близок к периоду вращения звезды – например, CoRoT-11 b и XO-3 b.

Также в полученных данных просматриваются менее выраженные колебания с периодом ~1337 суток, соответствующие планете с минимальной массой около 35 масс Земли и эксцентриситетом орбиты 0.42 ± 0.15, но насколько они реальны – покажут будущие наблюдения. Данные замеров лучевой скорости не слишком хорошо ложатся на модельную кривую. Возможно, здесь мы наблюдаем суперпозицию влияния на родительскую звезду сразу нескольких планет.

Источник:http://arxiv.org/pdf/1511.03941v1.pdf

---