< "Хаббл" обнаружил комету с шестью хвостами

HD 285507 b: очень теплый гигант в Гиадах

Изучив 27 FGK-звезд в звездном скоплении Гиады, астрономы обнаружили там один нетранзитный горячий юпитер и оценили распространенность горячих юпитеров в рассеянных скоплениях.

---

Владислава Ананьева

Как образовались горячие юпитеры? Каким образом планеты, сформировавшиеся за снеговой линией (в области протопланетного диска, где температура падает настолько, что водяной пар конденсируется в ледяные пылинки), оказались совсем рядом со звездой? В данный момент существует две альтернативные теории, отвечающие на этот вопрос. 
По первой из них планеты-гиганты мигрируют к звезде за счет гравитационного взаимодействия с протопланетным диском. По второй сначала планеты оказываются на резко эксцентричных орбитах в результате планет-планетного рассеяния, а потом их орбиты скругляются приливными силами. Обе гипотезы предсказывают существенно разное время образования горячих юпитеров. По первой из них горячие юпитеры образуются очень быстро, в первые же 10 млн. лет, пока диск еще не рассеялся, и сразу оказываются на близких к круговым орбитах. По второй процесс образования этих планет проходит гораздо медленнее, в шкале характерного времени скругления орбит приливными силами, причем планеты, как правило, оказываются на орбитах, резко наклоненных к экватору звезды. 
Чтобы понять, какая из гипотез ближе к истине (а возможно, верны они обе), необходимо или искать горячие юпитеры у очень молодых звезд (что затрудняется активностью последних), или изучать распределение этих планет по эксцентриситетам в «динамически молодых» системах, чей возраст меньше характерного времени скругления орбит. Последней цели идеально удовлетворяет поиск горячих юпитеров в рассеянных звездных скоплениях, где возраст звезд примерно одинаков и хорошо известен. 

28 октября 2013 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная поиску горячих юпитеров в рассеянном скоплении Гиады методом измерения лучевых скоростей родительских звезд. Группа астрономов под руководством Сэмюэля Куинна (Samuel N. Quinn) изучила 27 звезд из этого скопления (были выбраны звезды FGK спектральных классов, не наблюдавшиеся ранее, сравнительно яркие (ярче 12 звездной величины) и медленно вращающиеся). Обзор был чувствителен к планетам с массой больше 0.5 масс Юпитера и периодам короче 10 земных суток. В результате авторы статьи обнаружили один горячий (точнее, очень теплый) юпитер у звезды HD 285507. 

HD 285507 – оранжевый карлик спектрального класса K5 V. Его масса оценивается в 0.734 ± 0.034 солнечных масс, радиус – в 0.656 ± 0.054 солнечных радиусов, светимость близка к 12% светимости Солнца. Возраст звезды совпадает с возрастом скопления и составляет 625 ± 50 млн. лет. 
Минимальная масса (параметр m sin i) планеты HD 285507 b оценивается в 0.917 ± 0.033 масс Юпитера. Гигант вращается вокруг своей звезды по орбите с небольшим, но заметным эксцентриситетом (0.086 ± 0.019) и делает один оборот за 6.088 ± 0.002 земных суток. Величина большой полуоси орбиты в статье не сообщается, но по 3-му закону Кеплера ее можно оценить в 0.059 а.е. 
Транзиты этой планеты искались, но обнаружены не были. 

Обобщив свои данные и данные, полученные другими научными группами, авторы статьи нашли, что у 160 исследованных звезд, входящих в состав рассеянных скоплений, было обнаружено 3 горячих (или очень теплых) юпитера. Это приводит к распространенности горячих юпитеров у звезд рассеянных скоплений 1.97 ^+1.92/_-1.07 %. Учитывая, что все три планеты были обнаружены в скоплениях с металличностью ~0.15 (а распространенность планет-гигантов с ростом металличности быстро растет), исследователи пересчитали распространенность горячих юпитеров у звезд рассеянных скоплений с солнечной металличностью в 1.30 ^+1.27/_-0.71 %, что находится в прекрасном согласии с оценками этой же величины у звезд поля (~1.2%). 

Вместе с тем для окончательного выбора между двумя гипотезами образования горячих юпитеров пока не хватает данных. Авторы статьи осторожно заявляют, что роль планет-планетного рассеяния в образовании горячих юпитеров явно велика, но при этом не исключают и альтернативный (через миграцию II типа) путь образования этих планет. Возможно, горячие юпитеры образуются и тем, и другим способом.  

Источник: http://arxiv.org/pdf/1310.7328v1.pdf

---