< Над областями Анубис и Атум

На обсерватории Окаяма и телескопе Субару открыто 5 новых планет-гигантов

Новые планеты входят в состав трех планетных систем, две из которых демонстрируют признаки бурной динамической истории.

---

Владислава Ананьева

Поиск планет гигантов на обсерватории Окаяма и японской Национальной оптической обсерватории, Субару начался в 2009 году в рамках масштабной международной программы N2K. Эта программа объединила американских, японских и европейских астрономов, занимающихся поиском экзопланет методом измерения лучевых скоростей родительских звезд. В качестве целей программы N2K было выбрано около 2 тысяч звезд главной последовательности и субгигантов спектральных классов FGK ярче +10.5 видимой звездной величины и расположенных не далее 110 пк от Солнца, чья металличность [Fe/H] превышала +0.1. На телескопе Субару ведутся наблюдения 635 звезд из этого списка, на обсерватории Окаяма – 50 наиболее ярких из них. Точность единичного замера лучевой скорости спектрографом HIDES, установленном на 1.88-метровом телескопе обсерватории Окаяма, обычно составляет ~7 м/сек. 

27 марта 2015 года в Архиве электронных препринтов появилась статья Хироки Харакава (Hiroki Harakawa) с коллегами, посвященная открытию пяти новых планет-гигантов, обнаруженных в рамках этой программы.

HD 1606 (HIP 1640) удалена от нас на 79.4 ± 4.3 пк. Это оранжевый субгигант спектрального класса K1 IV, чья масса оценивается в 1.31 ± 0.11 солнечных масс, радиус – в 3.8 ± 0.4 солнечных радиусов, а светимость в 6.6 ± 0.76 раз превышает солнечную. Как и все звезды, ставшие целью обзора N2K, HD 1606 отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их примерно в 1.6 раза больше, чем в составе нашего дневного светила. Возраст звезды оценивается в 4.6 ± 1.4 млрд. лет.

Лучевые скорости звезды HD 1606 мониторились в течение почти 9 лет – с декабря 2004 по август 2013 года – спектрографами HDS, HIDES и HIRES. Всего было получено 92 замера с точностью от 1 до 15 м/сек (для разных инструментов и разных ночей). У этой звезды было обнаружено две планеты.

Минимальная масса (параметр m sin i) внутренней планеты HD 1605 b составляет 0.96 ± 0.06 масс Юпитера. Гигант вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 1.48 ± 0.02 а.е. и эксцентриситетом 0.078 ^+0.082/_-0.035, и делает один оборот за 577.9 ± 5.6 земных суток. Температурный режим планеты является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры.

Минимальная масса внешней планеты HD 1605 c заметно больше и достигает 3.48 ± 0.13 масс Юпитера. Орбита гиганта также обладает небольшим эксцентриситетом (0.10 ± 0.03), ее большая полуось оценивается в 3.52 ± 0.05 а.е., орбитальный период составляет 2111 ⁺⁴²/_-32 земных суток. Температурный режим внешней планеты грубо соответствует температурному режиму Марса.

Близкие к круговым орбиты обеих планет в этой системе говорят о ее невозмущенности – этим система HD 1605 напоминает Солнечную.

Интересно, что лучевая скорость звезды HD 1605 демонстрирует дополнительный линейный дрейф величиной -4.9 м/сек в год, говорящий о наличии в этой системе еще одного или нескольких небесных тел на более широкой орбите.

HD 1666 (HIP 1666) – слегка проэволюционировавшая звезда спектрального класса F7 V. Ее масса оценивается в 1.50 ± 0.07 солнечных масс, радиус – в 1.93 ± 0.49 солнечных радиусов, светимость в 5.37 ± 1.18 раз превышает солнечную. Эта звезда отличается исключительно высоким содержанием тяжелых элементов – их в 2.3 раза больше, чем в составе Солнца. Возраст HD 1666 составляет 1.76 ± 0.2 млрд. лет. Система удалена от нас на 108.5 ± 9.7 пк.

Как и HD 1605, звезда HD 1666 мониторилась в течение 9 лет. Всего было получено 99 замеров лучевой скорости этой звезды. У нее обнаружена одна массивная планета на высокоэксцентричной орбите.

Минимальная масса планеты HD 1666 b достигает 6.43 ± 0.3 масс Юпитера. Планета вращается вокруг своей звезды по орбите с большой полуосью 0.94 ± 0.02 а.е. и эксцентриситетом 0.63 ± 0.03, и делает один оборот за 270.0 ± 0.9 земных суток. Из-за высокого эксцентриситета расстояние между планетой и звездой меняется от ~0.35 а.е. в перицентре до ~1.53 а.е. в апоцентре, т.е. в 4.3 раза. В среднем температурный режим планеты соответствует температурному режиму Меркурия, но в разных точках орбиты освещенность может отличаться более чем в 18 раз. Эта планетная система демонстрирует признаки бурной динамической истории.

HD 67087 (HIP 39767) – звезда главной последовательности спектрального класса F8 V, удаленная от нас на 82.3 ± 6 пк. Ее масса оценивается в 1.36 ± 0.04 солнечных масс, радиус – в 1.55 ± 0.32 солнечных радиусов, светимость составляет 3.47 ± 0.75 солнечных. Содержание тяжелых элементов в составе HD 67087 в 1.8 раза превышает солнечное значение. Возраст звезды оценивается в 1.45 ± 0.51 млрд. лет.

За 9.5 лет (с декабря 2004 по май 2014 года) был получен 51 замер лучевой скорости HD 67087, обнаружено две планеты.

Минимальная масса внутренней планеты HD 67087 b составляет 3.06 ± 0.22 масс Юпитера. Гигант вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с умеренным (e = 0.17 ± 0.07) эксцентриситетом и большой полуосью 1.08 ± 0.04 а.е., орбитальный период равен 352.2 ± 1.7 земных суток. Температурный режим внутренней планеты является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры.

Параметры внешней планеты HD 67087 c известны с огромными погрешностями, обусловленными тем, что не были получены замеры лучевой скорости звезды в моменты прохождения планетой экстремумов своей орбиты. Минимальная масса HD 67087 c оценивается в 4.85 ^+10.0/_-3.61 масс Юпитера, орбитальный период составляет 2374 ⁺¹⁹³/_-156 земных суток. Большая полуось орбиты этого массивного гиганта составляет 3.86 ± 0.43 а.е., но сама орбита оказывается резко эксцентричной: ее эксцентриситет достигает 0.76 ^+0.17/_-0.24! По всей видимости, орбиты планет некомпланарны, поскольку их перигелийные расстояния очень близки друг к другу (0.9 и 0.93 а.е.). Или дальнейшие наблюдения приведут к существенному пересмотру параметров орбиты внешней планеты (что тоже не исключено, поскольку погрешности пока очень велики), или же перед нами предстает очень «взбаламученная» система, пережившая бурную динамическую эволюцию.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1503.07636v1.pdf

---