< Команда «Розетты» предлагает всем вместе поискать изменения в ядре кометы

HATS-18 b: планета, которая раскручивает свою звезду

Приливное взаимодействие между звездой HATS-18 и массивным горячим юпитером на очень тесной орбите привело к тому, что звезда вращается в три раза быстрее, чем ей положено по возрасту.

---

Владислава Ананьева

Хотя транзитные горячие юпитеры с очень короткими периодами обнаруживать легче всего (для них геометрическая вероятность транзитной конфигурации наиболее велика, как и амплитуда колебаний лучевой скорости звезды), таких планет известно очень мало. Из 4696 транзитных кандидатов Кеплера (каталог KOI) лишь 229 имеют радиус больше 6 радиусов Земли и орбитальный период короче 5 земных суток, а из них – лишь у 41 кандидата орбитальный период короче 1 суток. Это говорит о большой редкости таких систем.

7 июня 2016 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию планеты HATS-18 b – горячего юпитера с экстремально коротким периодом в 0.8378434 ± 0.0000005 земных суток (20 часов 6 минут 30 секунд). Звезда HATS-18 вращается заметно быстрее, чем вращаются звезды ее возраста – мощное приливное взаимодействие с близкой массивной планетой раскручивает ее все сильнее. Близким аналогом этой системы является система WASP-19, в которой есть горячий юпитер с еще более коротким орбитальным периодом.

Мониторинг звезды HATS-18 проводился наземным транзитным обзором HATSouth с 18 апреля 2011 года по 21 июля 2013 года. После обнаружения транзитного кандидата его масса была измерена методом измерения лучевых скоростей родительской звезды с помощью спектрографа FEROS. Также звезда прошла стандартную процедуру валидации.

HATS-18 – солнцеподобная звезда спектрального класса G. Ее масса оценивается в 1.04 ± 0.05 солнечных масс, радиус – в 1.02 ^+0.06/_-0.03 солнечных радиусов, светимость составляет 0.93 ± 0.13 солнечных. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их в 1.9 раза больше, чем в составе нашего дневного светила. Возраст HATS-18 оценивается в 4.2 ± 2.2 млрд. лет.

Масса планеты HATS-18 b достигает 1.98 ± 0.08 масс Юпитера, радиус – 1.34 ^+0.10/_-0.05 радиусов Юпитера, что приводит в средней плотности 1.02 ^+0.13/_-0.20 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды на расстоянии всего 3.7 звездных радиусов и нагрета до температуры 2060 ± 59К!

Имея параметры, чрезвычайно близкие к солнечным, и сравнимый возраст, звезда HATS-18 должна иметь период вращения, также близкий к солнечному (~30 земных суток). Однако ее период вращения, определенный по кривой блеска, составляет 9.8 ± 0.4 земных суток. Звезда вращается в три раза быстрее, чем ей положено по возрасту! Причина, очевидно, заключается в приливном воздействии на звезду близкой массивной планеты – передавая ей часть своего углового момента, гигант буквально раскручивает ее. 

Степень этой раскрутки позволил оценить уровень добротности звезды (т.е. степень рассеяния приливной энергии). Авторы статьи оценили величину log₁₀ Q/k₂ лежащей в диапазоне от 6.5 до 7 (здесь Q – добротность, т.е. доля приливной энергии, рассеянная за один орбитальный период, k₂ – число Лава). Для системы WASP-19 эта величина также попала в указанный диапазон. Экспериментальное измерение добротности солнцеподобных звезд очень важно для моделирования приливной эволюции планет, расположенных рядом с ними.

---