< «Джеймс Уэбб» рассмотрел Нептун и его кольца

У красного гиганта HD 184010 открыты три планеты

Методом лучевых скоростей открыты три легких газовых гиганта у красного гиганта HD 184010. Минимальные массы планет оцениваются в 0.31, 0.30 и 0.45 масс Юпитера, орбитальные периоды – в 287, 484 и 836 суток. Анализ динамической устойчивости системы показал, что орбиты планет должны быть близки к круговым, а истинные массы мало отличаться от минимальных масс.

---

Владислава Ананьева

Изучение планет у красных гигантов позволяет изучать планетные системы звезд, более массивных, чем Солнце (например, у звезд промежуточной массы – 1.3-3 солнечных масс). Находясь на главной последовательности, такие звезды имеют спектральный класс A или ранний F, они быстро вращаются, и в их спектрах нет тонких узких линий, что препятствует измерению лучевых скоростей с приемлемой точностью. Поэтому планет у A-звезд известно очень мало. Лишь после схода с главной последовательности, когда радиус звезды увеличивается, температура фотосферы падает, а в спектре появляются многочисленные узкие линии, становится возможным точное измерение лучевой скорости звезды и поиск планет. Подавляющее большинство планет, открытых у звезд с массами 1.3-3 солнечных масс, открыто у красных гигантов.

Как правило, у звезды обнаруживают лишь одну массивную планету, но встречаются и двух-, изредка трехпланетные системы, состоящие из планет-гигантов. Одна из таких систем была представлена 21 сентября 2022 года. У красного гиганта HD 184010 обнаружены сразу три легких газовых гиганта.

Звезда HD 184010 (HR 7421, HIP 96016) удалена от нас на 61.37 ± 0.11 пк. Ее спектральный класс – K0 III, масса превышает солнечную в 1.35 ± 0.20 раз, радиус – в 4.86 ± 0.55 раз, а светимость достигает 13.1 ^+3.1/_-2.7 солнечной. Возраст звезды оценивается в 2.76 ^+2.24/_-0.95 млрд. лет, она находится на этапе быстрого роста радиуса и светимости.

HD 184010 наблюдалась в рамках обзора 300 красных гигантов на обсерватории Окаяма с помощью спектрографа HIDES. За более чем 17 лет наблюдений авторы получили 180 замеров лучевой скорости этой звезды. Это позволило обнаружить три планеты.

Проективная (минимальная) масса планеты HD 184010 b оценивается в 0.31 ± 0.04 масс Юпитера. Этот теплый аналог Сатурна вращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0.940 ± 0.005 а.е. и делает один оборот за 286.6 ± 2.4 суток. Проективная масса планеты HD 184010 c составляет 0.30 ± 0.06 масс Юпитера, она вращается на расстоянии 1.334 ± 0.013 а.е., ее орбитальный период оценивается в 484.3 ± 5.5 суток. Наконец, проективная масса внешней планеты HD 184010 d достигает 0.45 ± 0.06 масс Юпитера, она находится на расстоянии 1.920 ± 0.012 а.е. и делает один оборот за 836.4 ± 8.4 суток. Температурный режим HD 184010 c грубо соответствует температурному режиму Меркурия, температурный режим HD 184010 d является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры.

Авторы провели анализ динамической устойчивости этой системы и нашли, что орбиты планет должны быть близки к круговым (эксцентриситеты орбит не превышают 0.05), иметь малое взаимное наклонение, а истинные массы планет не должны сильно превышать измеренные минимальные массы. 

Отношение орбитальных периодов планет в этой системе близко к 21:12:7, но не равно ему, другими словами, перед нами не резонансная система. Авторы не нашли в данных дополнительного дрейфа лучевой скорости, которая бы свидетельствовала о наличии дополнительных внешних планет-гигантов. Если такие планеты и существуют, их большая полуось орбиты должна превышать 42 а.е., а орбитальный период – 240 лет.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2209.09426.pdf

---