< 96-й облет Титана: глядя на север

Горячие юпитеры: не всегда одиноки

Группа европейских астрономов, занятых поиском экзопланет методом измерения лучевых скоростей родительских звезд с помощью спектрографа SOPHIE на 1.93-метровом телескопе обсерватории Верхнего Прованса, объявили об открытии трех горячих юпитеров, входящих в состав многопланетных систем.

---

Владислава Ананьева

Многочисленные исследования последних лет, проводившиеся как с помощью метода измерения лучевых скоростей, так и транзитным методом, показали, что горячие юпитеры избегают многопланетных систем. Однако нет правил без исключений. 22 ноября в Архиве электронных препринтов появилась статья европейских астрономов, работающих на спектрографе SOPHIE, посвященная открытию трех горячих юпитеров, входящих в состав многопланетных систем. Два горячих юпитера имеют в компаньонах планеты-гиганты на более широких орбитах, третий вращается вокруг звезды, демонстрирующей дополнительный дрейф лучевой скорости (это означает, что в системе есть еще одно или несколько небесных тел, но их орбита пока не определена). Все три открытия были совершены в рамках программы по поиску внесолнечных планет-гигантов, под которую выделено 12% наблюдательного времени на 1.93-метровом телескопе обсерватории Верхнего Прованса. С 2006 года в рамках этой программы уже было открыто 12 планет и коричневых карликов.
Точность единичного замера лучевой скорости звезд составила 3-8 м/сек.

HD 13908 – F-звезда главной последовательности несколько ярче и горячее Солнца. Ее масса оценивается в 1.29 ± 0.04 солнечных масс, радиус – в 1.67 ± 0.1 солнечных радиусов, светимость вчетверо превосходит солнечную. Возраст звезды составляет 2.9 ± 0.4 млрд. лет. Система удалена от нас на 71.2 ± 3.5 пк.
Рядом с этой звездой обнаружено две планеты-гиганта: горячий юпитер HD 13908 b и гигант с температурным режимом Земли HD 13908 c.
Минимальная масса (параметр m sin i) планеты HD 13908 b составляет 0.865 ± 0.035 масс Юпитера. Она вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0.154 ± 0.003 а.е. и делает один оборот за 19.382 ± 0.006 земных суток.
Интереснее вторая планета этой системы – массивный гигант HD 13908 c. Его температурный режим очень близок к температурному режиму Земли, эксцентриситет орбиты невелик (0.12 ± 0.02). Минимальная масса гиганта – 5.13 ± 0.25 масс Юпитера, орбитальный период – 931 ± 17 земных суток. Если у этой планеты есть крупные спутники, они могут быть обитаемыми.

HD 159243 – солнцеподобная звезда спектрального класса G0 V, ее масса и радиус на ~12, а светимость на 30% превосходят соответствующие солнечные значения. Рядом с ней также обнаружены две планеты: горячий юпитер HD 159243 b и гигант с температурным режимом Венеры HD 159243 c.
Минимальная масса планеты HD 159243 b – 1.13 ± 0.05 масс Юпитера. Орбита и этого горячего юпитера близка к круговой, расстояние до звезды – 0.11 а.е., орбитальный период – 12.62 земных суток. Эксцентриситет орбиты второго гиганта также невелик – всего 0.075 ± 0.05. HD 159243 c вращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0.80 ± 0.02 а.е. и делает один оборот за 248.4 ± 5 земных суток. Вся система удалена от нас на 69.2 ± 5.5 пк.

Правильные, близкие к круговым, орбиты планет в обеих системах говорят о том, что они после своего образования не претерпели заметного возмущения, и что горячие юпитеры образовались там скорее путем миграции в протопланетном диске, нежели в результате планет-планетного рассеяния с последующим скруглением орбит приливными силами.

Наконец, звезда HIP 91258 несколько легче и прохладнее Солнца, ее спектральный класс G5 V. Масса звезды оценивается в 0.95 ± 0.03 солнечных масс, радиус близок к солнечному. В отличие от HD 13908 и HD 159243, имеющих примерно солнечное содержание тяжелых элементов, HIP 91258 отличается повышенной металличностью – количество элементов тяжелее гелия в ее составе в 1.8 раза превосходит солнечное значение. Звезда удалена от нас на 44.9 ± 1.3 пк.
Минимальная масса горячего юпитера HIP 91258 b – 1.07 ± 0.04 масс Юпитера. Его орбита также близка к круговой, расстояние до звезды – 0.057 ± 0.001 а.е., орбитальный период равен ~5 земным суткам. Помимо RV-сигнала от этой планеты, звезда HIP 91258 демонстрирует дополнительный дрейф лучевой скорости, говорящий о наличии в системе еще какого-то тела или тел на широких орбитах. Предположительно, дополнительное тело имеет орбитальный период около 5 лет и массу, соответствующую коричневому карлику или маломассивной М-звезде. Будущие наблюдения помогут уточнить его орбиту и физические свойства.

Авторы статьи попробовали обнаружить транзиты всех трех горячих юпитеров, но ничего не нашли. Также, анализируя данные астрометрического спутника Hipparcos, они попытались обнаружить смещения родительских звезд под влиянием гравитационного поля их компаньонов, дабы исключить случай массивных коричневых карликов или М-звезд на орбитах, расположенных плашмя по отношению к земному наблюдателю – и тоже ничего не нашли. По-видимому, наклонение орбит планет в этих системах отличается и от нуля, и от 90 градусов. 

Источник: http://arxiv.org/pdf/1311.5271.pdf

---