< Ученые сузили зону поиска таинственной "Планеты Икс"

Открыты три теплых планеты-гиганта у звезд красных гигантов

Методом измерения лучевых скоростей открыты планеты-гиганты у красных гигантов HD 11343, HD 135760 и HD 155233, также независимо открыта планета HD 181342 b, представленная ранее другой научной группой. Кроме того, авторы открытия оценили распространенность планет-гигантов в зависимости от массы и металличности родительских звезд.

---

Владислава Ананьева

За последние два десятилетия обнаружено около двух тысяч внесолнечных планет, еще около пяти тысяч транзитных кандидатов ожидают своего подтверждения. Статистический анализ распространенности планет различных типов показывает, распространенность планет-гигантов растет с ростом массы и металличности родительских звезд. Если для звезд с массой ~0.4 солнечных масс вероятность обладания планетой-гигантом составляет 1.8 ± 1%, то для звезд с массой ~1.6 солнечных она увеличивается до 8.9 ± 2.9%. Другие авторы дают несколько отличные оценки распространенности гигантов – 2.5 ± 0.9% для звезд с массой ~0.4 солнечных и 11 ± 2% для звезд с массой ~1.6 солнечных. Видно, что при различии точных численных оценок общая тенденция сохраняется. 

14 марта 2016 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья группы чилийских и австралийских астрономов, посвященная открытию четырех планет-гигантов у четырех сравнительно ярких красных гигантов южного неба. Одна из планет уже была обнаружена другой научной группой, три планеты представлены впервые. Также авторы работы оценили распространенность планет-гигантов у звезд, богатых тяжелыми элементами.

Начиная с 2009 года, авторы статьи ведут мониторинг лучевых скоростей 166 сравнительно ярких красных гигантов южного неба. Замеры проводятся с помощью спектрографов FEROS и CHIRON, точность единичного замера составляет ~5 м/сек. Также авторы использовали для анализа замеры, полученные спектрографом UCLES.

HD 11343 (HIP 8541) – красный (точнее, оранжевый) гигант спектрального класса K2 III. Его масса оценивается в 1.17 ± 0.28 солнечных масс, радиус достигает 7.8 ± 1 солнечных радиусов, светимость в 25.4 ± 5.8 раз превышает солнечную. Звезда удалена от нас на 169 ± 19 пк.
С 2009 по 2015 год было получено 38 замеров лучевой скорости HD 11343.

Минимальная масса (параметр m sin i) гиганта HD 11343 b достигает 5.5 ± 1 масс Юпитера. Планета вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 2.80 ± 0.25 а.е. и эксцентриситетом 0.16 ± 0.06, и делает один оборот за 1560 ± 54 земных суток (~4.3 земных года). 

HD 135760 (HIP 74890) – оранжевый гигант спектрального класса K1 III. Его масса выше (1.74 ± 0.21 солнечных масс), а радиус меньше (5.77 ± 0.53 солнечных радиусов), чем у звезды HD 11343. Светимость HD 135760 составляет 16.4 ± 2.4 солнечных светимостей, звезда удалена от нас на 91.5 ± 5.5 пк.
С 2009 по 2015 год был сделан 31 замер лучевой скорости этой звезды.

Изменения лучевой скорости включают в себя колебания и линейный дрейф величиной -33.2 ± 1.5 м/сек за год. Колебания соответствуют планете с минимальной массой 2.4 ± 0.3 масс Юпитера, вращающейся вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите с большой полуосью 2.10 ± 0.09 а.е. и эксцентриситетом 0.07 ± 0.07. Орбитальный период планеты оценивается в 822 ± 17 земных суток. Линейный дрейф может быть вызван еще одним небесным телом с минимальной массой свыше 8 масс Юпитера, расположенным от звезды дальше 6.5 а.е. (скорее всего, коричневым карликом или маломассивной звездой).

HD 155233 (HIP 84056) – еще один оранжевый гигант спектрального класса K1 III. Масса звезды оценивается в 1.69 ± 0.14 солнечных масс, радиус – в 5.03 ± 0.39 солнечных радиусов, светимость в 13.45 ± 1.73 раз превышает солнечную. Звезда удалена от нас на 75.1 ± 3.5 пк.
За 6 лет было получен 41 замер лучевой скорости HD 155233.

Минимальная масса HD 155233 b составляет 2.6 ± 0.3 масс Юпитера. Гигант вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 2.00 ± 0.06 а.е. и делает один оборот за 819 ± 12 земных суток.

Температурный режим всех трех планет является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры.

Ниже показана зависимость распространенности планет-гигантов от массы родительской звезды, полученная на основе выборки, изученной авторами статьи. Видно, что до масс родительских звезд в 2.1-2.3 солнечных вероятность обнаружить рядом со звездой планету-гигант растет, а при дальнейшем росте массы звезды – падает. Впрочем, возможно, это падение кажущееся и обусловлено недостаточной статистикой.

---