< Долины и оползни Весты

Двухпланетные системы Kepler-27 и Kepler-28

Продолжаем рассказывать о новых многопланетных системах Кеплера, представленных Вильямом Боруцки с коллегами в конце января.

---

Владислава Ананьева

К настоящему времени опубликовано более 1200 планетных кандидатов, обнаруженных космическим телескопом им. Кеплера. Около 170 из них входят в состав многопланетных систем. Подтверждение планетной природы транзитных кандидатов в общем случае является нетривиальной задачей. Для сравнительно ярких звезд обычно используют метод измерения лучевых скоростей, позволяющий измерить массу планеты путем измерения ее гравитационного влияния на родительскую звезду. Однако для тусклых звезд (15-16^m) этот метод перестает работать: точность измерения лучевых скоростей звезды падает, и легкие планеты (нептуны и суперземли) оказываются ниже порога обнаружения.
Однако если вокруг звезды вращается несколько транзитных планет, их массу можно оценить методом тайминга транзитов. 

Метод тайминга основан на измерении гравитационного взаимодействия планет друг с другом, приводящего к взаимному возмущению орбит и периодическим отклонениям моментов наступления транзитов от предвычисленного. Метод тайминга транзитов менее точен, чем метод измерения лучевых скоростей, но он позволяет подтверждать планетную природу транзитных кандидатов у тусклых звезд.
Среди планетных систем, подтвержденных методом тайминга транзитов, есть и две двухпланетные системы Kepler-27 и Kepler-28.

Kepler-27 (KOI 841, KIC 5792202) – звезда главной последовательности позднего G- или раннего K-класса . Ее масса оценивается в 0.65 ± 0.16 солнечных масс, радиус – в 0.59 ± 0.15 солнечных радиусов, светимость близка к 0.25 светимостей Солнца. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их в 2,5 раза больше, чем в составе нашего дневного светила. Расстояние до звезды не сообщается, но исходя из ее светимости и видимой звездной величины (+15.85^m) его можно грубо оценить в 809 пк.
Кривая блеска Kepler-27 демонстрирует два транзитных сигнала с периодами 15.335 и 31.331 земных суток, что близко к орбитальному резонансу 2:1. Радиусы планет оцениваются в 4.0 и 4.9 радиусов Земли, орбиты близки к круговым. Максимальные массы планет, оцененные исходя из условия динамической устойчивости системы, составляют 9.1 и 13.8 масс Юпитера, но реально могут быть гораздо меньше. Так, методом тайминга транзитов эти массы оцениваются в 28.5 ± 12.6 и в 51.4 ± 43.7 масс Земли.
Температурный режим внешней планеты близок к температурному режиму Меркурия, внутренняя планета еще горячее.

Kepler-28 (KOI 870, KIC 6949607) – оранжевый карлик спектрального класса K. Его масса оценивается в 0.75 масс Солнца, радиус – в 0.7 радиусов Солнца, светимость близка к 0.19 солнечных. Kepler-28 также отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их примерно в 2.2 раза больше, чем на Солнце. Расстояние до системы не сообщается, но исходя из светимости Kepler-28 и видимой звездной величины (+15.04^m) его можно оценить в 610 пк.
Кривая блеска Kepler-28 демонстрирует два транзитных сигнала с периодами 5.912 и 8.986 земных суток, что близко к орбитальному резонансу 3:2. Радиусы планет оцениваются в 3.6 и 3.4 радиусов Земли, большие полуоси орбит близки к 0.062 и 0.081 а.е. Максимальные массы планет, оцененные исходя из условия динамической устойчивости системы, составляют 1.51 и 1.36 масс Юпитера, однако, скорее всего, гораздо меньше. Так, методом тайминга транзитов эти массы оцениваются в 3.8 ± 6.9 и в 4.9 ± 9.3 масс Земли. Мы видим, что метод тайминга дает слишком высокие погрешности в определении масс планет (часто сравнимые или даже превышающие измеряемую величину), однако успешно подтверждает планетную природу транзитных кандидатов. 

Источник: http://arxiv.org/pdf/1201.5412v1.pdf

---