Транзитный горячий юпитер с массивным ядром

Подтверждена планетная природа транзитного кандидата Кеплера KOI-128.01. Им оказался горячий юпитер Kepler-15 b – планета на 4.94-дневной орбите с массивным ядром из тяжелых элементов, масса которого достигает 30-40 масс Земли.

Владислава Ананьева

2 февраля 2011 года команда космического телескопа им. Кеплера представила более 1200 транзитных кандидатов в планеты, призвав научное сообщество принять участие в подтверждении или опровержении их планетной природы. Дело в том, что транзитный метод поиска экзопланет способен определить размер кандидата, его орбитальный период и эксцентриситет орбиты, но не способен определить его массу. Масса транзитного кандидата определяется методом измерения лучевых скоростей родительской звезды или (если транзитных кандидатов у одной звезды несколько) методом тайминга транзитов, позволяющего измерить величину гравитационного взаимодействия планет друг с другом. В общем случае транзитный кандидат с радиусом, близким к радиусу Юпитера, может оказаться планетой, коричневым карликом или маломассивной звездой.

Группа американских ученых решила измерить массу транзитного кандидата KOI-128.01 с помощью спектрографа HRS на телескопе HET (Hobby-Eberly Telescope = телескоп имени Хобби-Эберли). С 29 марта по 9 ноября 2010 года было сделано 24 замера лучевой скорости родительской звезды KOI-128, что позволило надежно определить параметры транзитной планеты.

Итак, звезда Kepler-15 (KOI-128, KIC 11359879) – солнцеподобная звезда спектрального класса G, чья масса оценивается в 1.02 ^+0.04/_-0.05 солнечных масс, радиус – в 0.99 ^+0.06/_-0.07 солнечных радиусов, а светимость близка к солнечной. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их в 2.3 раза больше, чем в составе Солнца! Высокое содержание тяжелых элементов отличает и ее планету, Kepler-15 b. При массе 0.66 ± 0.08 масс Юпитера ее радиус составляет всего 0.96 ± 0.07 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности планеты 0.9 ± 0.2 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.57 ± 0.01 а.е. (примерно 13 звездных радиусов) и делает один оборот за 4.94278 земных суток.

Авторы открытия отмечают, что средняя плотность Kepler-15 b слишком велика для водородно-гелиевой планеты ее массы и степени нагрева. Этот горячий юпитер должен иметь ядро из тяжелых элементов с массой ~30-40 масс Земли или ~20% его полной массы.

Источник: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1107/1107.2596v1.pdf