< Кто укусил Плутон?

Вторая планета в системе Pr 0211

У звезды Pr 0211, входящей в состав рассеянного скопления М44 («Ясли»), обнаружена вторая планета на высокоэллиптической орбите. Открытие сделано методом измерения лучевых скоростей родительской звезды.

---

Владислава Ананьева

Для глубокого понимания процессов планетообразования необходимы наблюдения планетных систем разного возраста. Возраст звезд галактического диска, пока они находятся на главной последовательности, определяется с большими погрешностями. Только для самых ярких звезд возможно более-менее точное определение их параметров (в том числе и возраста) методами астросейсмологии. 

Однако для звезд, входящих в состав рассеянных звездных скоплений, картина совсем иная. Считается, что звезды рассеянного скопления родились в едином акте звездообразования из одного ядра гигантского молекулярного облака, они имеют одинаковый возраст, металличность, и отличаются только массой. Возраст рассеянного скопления определяется гораздо точнее, чем возраст звезд поля. Все это делает поиск планет у звезд рассеянных скоплений интересным и очень важным для понимания эволюции планетных систем.

Поиску планет у звезд рассеянных скоплений посвящена программа GAPS (Global Architecture of Planetary Systems = Глобальное строение планетных систем). В рамках GAPS ведутся наблюдения 60 звезд из рассеянных скоплений M44 («Ясли»), Гиады и NGC 752. Для замеров лучевых скоростей выбранных звезд используется высокоточный спектрометр HARPS-N.

В 2012 году у двух звезд из скопления Ясли уже были обнаружены планеты – горячие юпитеры, причем одна из этих планет – как раз у звезды Pr 0211. В дальнейшем наблюдения за этой звездой продолжились. С марта 2013 по май 2015 года было получено 70 замеров лучевой скорости Pr 0211. Для анализа были использованы также данные, полученные на спектрографе TRES в январе-апреле 2012 года.

Pr 0211 – солнцеподобная звезда спектрального класса G9 V. С момента открытия планеты Pr 0211 b в 2012 году ее параметры удалось существенно уточнить. Так, масса звезды составляет 0.935 ± 0.013 солнечных масс, радиус – 0.827 ± 0.012 солнечных радиусов, возраст совпадает с возрастом скопления Ясли и оценивается в 578 ± 12 млн. лет (по оценкам других авторов – в 790 ± 30 млн. лет). 

В 2012 году у Pr 0211 был обнаружен горячий юпитер с минимальной массой ~1.84 масс Юпитера и орбитальным периодом 2.1451 земных суток. Новые наблюдения подтвердили наличие этой планеты, помогли уточнить ее характеристики, а также позволили обнаружить вторую планету на широкой высокоэллиптической орбите.

Теперь строение системы Pr 0211 выглядит так. 

Рядом со звездой вращается горячий юпитер Pr 0211 b. Его минимальная масса оценивается в 1.88 ± 0.02 масс Юпитера, большая полуось орбиты – в 0.03176 ± 0.00015 а.е., орбита практически круговая. Наклонение оси вращения звезды составляет 76 ± 11°, если Pr 0211 b вращается в плоскости экватора звезды, то его истинная масса составит 1.90-2.05 масс Юпитера. 

Минимальная масса (параметр m sin i) внешней планеты достигает 7.95 ± 0.25 масс Юпитера. Гигант вращается вокруг своей звезды по вытянутой орбите с эксцентриситетом 0.7 ± 0.1! Большая полуось орбиты и орбитальный период определены плохо, поскольку Pr 0211 c еще не завершила полный оборот вокруг своей звезды. Большая полуось оценивается в 5.8 ^+2.9/_-1.4 а.е., орбитальный период 5300 ⁺⁴⁴⁵⁰/_-1800 земных суток. Признаков наличия других планет в полученных данных нет, но оно и не удивительно – внешняя планета, как пылесос, или аккумулировала в себе, или своим тяготением выбросила из системы остальные тела.

Высокий эксцентриситет внешней планеты говорит о том, что система является возмущенной, претерпевшей или акт планет-планетного рассеяния, и/или взаимодействие с другой звездой или звездами скопления. Возможно, ту или иную степень возмущения демонстрируют все планетные системы рассеянных скоплений, тогда как одиночные звезды поля, покидающие скопления в возрасте менее 10 млн. лет, в большинстве своем остаются невозмущенными.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1602.00009.pdf

---