Вторая планета в системе HD 159868

Открытие второй планеты в системе HD 159868 привело к значительному пересмотру параметров первой планеты. Так, эксцентриситет орбиты планеты HD 159868 b уменьшился с 0.69 до 0.01!

Владислава Ананьева

Самым эффективным методом поиска внесолнечных планет на сегодня является метод измерения лучевых скоростей родительских звезд. Он основан на том, что, строго говоря, не планета вращается вокруг звезды, а и звезда, и планета вращаются вокруг общего центра масс, а в случае нескольких планет – вокруг барицентра системы. Важным недостатком этого метода является то, что мы видим динамическую реакцию звезды на всю планетную систему сразу, а не на каждую планету по отдельности. Иначе говоря, движение звезды вокруг барицентра является наложением сразу нескольких колебаний с разными амплитудами и фазами, и часто нужны длительные и частые ряды наблюдений, чтобы правильно «расплести» эти колебания, отделив влияние одной планеты от влияния другой. В случае, когда замеров недостаточно, легко можно спутать суперпозицию влияния двух планет с влиянием одной на эксцентричной орбите.
Именно такой случай произошел с планетной системой HD 159868.

Звезда HD 159868 удалена от Солнца на 52.7 пк. Ее спектральный класс – G5, масса оценивается в 1.09 масс Солнца, светимость достигает почти 3 солнечных светимостей. По-видимому, звезда уже сошла с главной последовательности и начала эволюционировать в сторону превращения в красный гигант. Возраст звезды оценивается в 8.1 млрд. лет.
В 2007 году рядом с HD 159868 была обнаружена планета-гигант HD 159868 b с минимальной массой (параметром m sin i) 1.7 ± 0.3 масс Юпитера, вращающаяся вокруг своей звезды по высокоэксцентричной орбите с большой полуосью 2 ± 0.3 а.е. и эксцентриситетом 0.69. Период HD 159868 b оценивался в 986 ± 9 земных суток. Однако отличия экспериментальных точек (единичных замеров лучевой скорости звезды) от аппроксимирующей их кеплеровской кривой достигали 8.4 м/сек, что говорило о том, что в этой системе не все так просто. Продолжив наблюдения и увеличив число замеров вдвое, авторы открытия обнаружили, что с течением времени отличия только растут (и достигают уже 15.8 м/сек!) Таким образом, стало ясно, что единичной кеплеровской кривой данные наблюдений не описать, и что в системе явно присутствует еще одна планета.

Проведя тщательный анализ данных, астрономы пришли к выводу, что минимальная масса второй планеты равна 0.73 ± 0.05 масс Юпитера, орбита слабоэллиптическая с большой полуосью 1.00 ± 0.01 а.е. и эксцентриситетом 0.15 ± 0.05, а орбитальный период составляет 352.3 ± 1.3 земных суток. Учет влияния внутренней планеты HD 159868 c самым драматическим образом повлиял на эксцентриситет планеты HD 159868 b – с 0.69 он уменьшился до 0.01 ± 0.03! Также оказались несколько скорректированы данные о массе, периоде и большой полуоси орбиты. Согласно новым данным, минимальная масса планеты b составляет 2.1 ± 0.1 масс Юпитера, орбитальный период увеличился до 1178 ± 9 земных суток, большая полуось орбиты – до 2.25 ± 0.03 а.е.
Температурный режим внутренней планеты является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры, температурный режим внешней планеты – близок к температурному режиму Марса. Если у этой планеты есть крупные спутники, они могут быть обитаемыми – бурная геологическая активность в результате рассеяния приливной энергии отчасти скомпенсирует недостаток освещенности. 

Источник: http://arxiv.org/pdf/1205.2765v2.pdf