Открыты мини-нептун и планета-гигант у тройной звезды K2-290

У главного компонента тройной звезды K2-290 обнаружены две транзитные планеты – горячий мини-нептун K2-290 b и теплый гигант K2-290 c с периодами 9.2 и 48.4 земных суток.

Владислава Ананьева

Хотя космический телескоп им. Кеплера уже полгода как вышел из строя, анализ полученных данных идет полным ходом, продолжая радовать нас новыми открытиями. 13 февраля 2019 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная обнаружению двух транзитных планет у сравнительно яркой (видимая звездная величина +11.1) звезды K2-290. Открытие интересно тем, что планеты были найдены в иерархической тройной звездной системе.

K2-290 (EPIC 249624646, TYC 6193-663-1) наблюдалась во время 15-й наблюдательной кампании расширенной миссии «Кеплера» K2, продлившейся с 23 августа по 20 ноября 2017 года. Кривая блеска звезды демонстрировала два транзитных сигнала с периодами 9.2 и 48.4 земных суток и глубиной 0.03% и 0.5%, соответственно, что говорило о возможном наличии мини-нептуна и планеты-гиганта. 

В рамках стандартной процедуры валидации исследователи провели съемку ближайших окрестностей звезды с помощью 8.2-метрового телескопа Субару. И оказалось, что K2-290 – тройная звезда: рядом с главным компонентом спектрального класса F8 были обнаружены два красных карлика, один на расстоянии 0.4 угловых секунд (компонент B), второй – на расстоянии 8.7 угловых секунд (компонент C). Компонент C имеет близкое собственное движение с главным компонентом и находится примерно на том же расстоянии от Солнца, что говорит об их возможной физической связи. Компонент B в данных «Гайи» сливается с главным компонентом (не разрешен), однако вероятность того, что он лишь случайно проецируется в ближайшие окрестности звезды K2-290, составляет менее 0.01%. Таким образом, с наибольшей вероятностью K2-290 представляет собой тройную систему, в которой компонент B удален от главной звезды на 113 ± 2 пк (в проекции на небесную сферу), а компонент C – на 2467 ⁺¹⁷⁷/_-155 пк. Обе планеты вращаются вокруг главного компонента.

Главный компонент системы K2-290 представляет собой слегка проэволюционировавшую звезду спектрального класса F8, удаленную от нас на 275.0 ± 3.8 пк. Ее масса оценивается в 1.19 ± 0.08 солнечных масс, радиус – в 1.51 ± 0.08 солнечных радиусов, светимость примерно в 3.2 раза превышает светимость Солнца. Возраст звезды составляет 4.0 ^+1.6/_-0.8 млрд. лет.

Для окончательного подтверждения планетной природы обоих кандидатов и измерения их массы исследователи получили серию замеров лучевой скорости K2-290 с помощью спектрографов HARPS, HARPS-N и FIES (всего 33 замера).

Масса внешней планеты K2-290 c оказалась равной 0.774 ± 0.047 масс Юпитера, что при радиусе 1.006 ± 0.05 радиусов Юпитера приводит к средней плотности 1.01 ± 0.16 г/куб.см. Гигант вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (эксцентриситет не превышает 0.241) на среднем расстоянии 0.305 ± 0.017 а.е. и делает один оборот за 48.36685 ± 0.0004 земных суток. Эффективная температура планеты составляет 676 ± 16К (в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса на ночную сторону).

Масса внутренней планеты формально получилась равной 5.8 ± 5.1 масс Земли, но поскольку погрешность сравнима с измеряемой величиной, авторы осторожно говорят о верхнем пределе в 21.1 масс Земли (с достоверностью 3 сигма). Это горячий мини-нептун радиусом 3.06 ± 0.16 радиусов Земли вращается на расстоянии 0.0923 ± 0.0066 а.е. и делает один оборот за 9.21165 ± 0.00034 земных суток, его эффективная температура составляет 1230 ± 38К.

Если горячие юпитеры в массе своей одиноки, то рядом с более прохладными гигантами дополнительные планеты встречаются довольно часто. Небольшой эксцентриситет очень теплого гиганта K2-290 c говорит о том, что он или сформировался на месте, или мигрировал из-за снеговой линии благодаря взаимодействию с протопланетным диском. Для проверки этой гипотезы авторы предлагают измерить лучевые скорости звезды во время транзита K2-290 c и с помощью регистрации эффекта Мак-Лафлина определить наклонение орбиты планеты к оси вращения звезды – в случае дисковой миграции это наклонение должно быть мало.

Источник: https://arxiv.org/pdf/1901.03716.pdf