< На Гавайях возобновляется строительство телескопа с диаметром зеркала 30 метров

Трехпланетная система в Гиадах: EPIC 247589423

У молодого оранжевого карлика из рассеянного скопления Гиады обнаружены три транзитные планеты с радиусами ~1, ~2.9 и ~1.5 радиусов Земли.

---

Владислава Ананьева

Для уточнения теорий формирования планетных систем очень важно изучать планетные системы различного возраста. Возраст звезд поля, находящихся на главной последовательности, как правило, определяется с большими погрешностями (необходимо провести астросейсмологические наблюдения акустических колебаний звезды, чтобы определить ее возраст с приемлемой точностью, а это возможно только для самых ярких звезд). На помощь приходят рассеянные звездные скопления, чей возраст хорошо известен. В частности, «Кеплер» в рамках расширенной миссии K2 провел фотометрические наблюдения нескольких рассеянных скоплений и областей звездообразования (скоплений Гиады и Ясли возрастом ~800 млн. лет, скопления Плеяды возрастом 112 млн. лет, ассоциации Верхняя Скорпиона возрастом 11 млн. лет и области Телец-Возничий, где процесс звездообразования начался 5 млн. лет назад и продолжается до сих пор). Первые предварительные наблюдения молодых планет показали, что их радиусы в среднем больше, чем радиусы более старых планет, но с чем это связано, пока не ясно.

2 октября 2017 года в Архиве электронных препринтов были опубликованы сразу две статьи, посвященные открытию планетной системы у звезды EPIC 247589423, входящей в состав рассеянного скопления Гиады. В одной статье (Mann et al.) говорится об обнаружении трех транзитных планет, в другой (Ciardi et al.) – только об одной, самой крупной (EPIC 247589423 c).

«Кеплер» наблюдал Гиады в рамках 13-й наблюдательной кампании, проходившейс 8 марта по 27 мая 2017 года. После обнаружения транзитных кандидатов звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы).

EPIC 247589423 (LP 358-348) – поздний оранжевый карлик спектрального класса K5V или K6 V. Его масса оценивается в 0.74 ± 0.02 солнечных масс (Mann et al.) или 0.71 ± 0.06 солнечных масс (Ciardi et al.), радиус – в 0.66 ± 0.02 солнечных радиусов (Mann et al.) или 0.71 ± 0.10 солнечных радиусов (Ciardi et al.), светимость составляет 16.3 ± 1.6% солнечной светимости. Расстояние до звезды, определенное кинематическим методом, равно 59.4 ± 2.8 пк.

На расстоянии 0.73 угловых секунд от главной звезды (примерно в 40 а.е. в проекции на небесную сферу) расположен звездный компаньон спектрального класса M7 V или M8 V. Транзитные планеты вращаются вокруг главного компонента пары.

Как пишут Mann et al., кривая блеска EPIC 247589423 демонстрирует три транзитных сигнала с периодами 7.9753 ± 0.0008, 17.3071 ± 0.0003 и 25.575 ± 0.003 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 0.99 ± 0.06, 2.91 ± 0.11 и 1.45 ^+0.11/_-0.08 радиусов Земли. Совместное моделирование движения всех трех планет позволило оценить (хоть и с малой точностью) также эксцентриситеты их орбит: 0.10 ^+0.19/_-0.07 для планеты b, 0.13 ^+0.27/_-0.11 для планеты c и 0.14 ^+0.13/_-0.09 для планеты d. 

Автоматический алгоритм обработки данных, которым воспользовались Ciardi et al., обнаружил только одну планету – нептун EPIC 247589423 c с периодом ~17.3 земных суток.

Внешняя планета имеет температурный режим Меркурия, внутренние еще горячее. Mann et al. оценили их эффективные температуры в 553 ⁺¹⁷/_-27 К, 425 ⁺¹⁰/_-33 К и 373 ± 18К (в предположении альбедо, равного 0.3).

Планеты системы EPIC 247589423 демонстрируют заметные вариации времени наступления транзитов, достигающие иногда 20 минут. Однако количество наблюдаемых транзитных событий слишком мало, чтобы сделать какие-либо определенные выводы, кроме того, велики погрешности в определении середины транзитов, составляющие 5-20 минут. Неопределенности вызваны тем, что «Кеплер» делал фотометрические замеры звезды EPIC 247589423 в «долгой» моде (т.е. каждые 30 минут).

Можно ли измерить массы планет методом измерения лучевых скоростей родительской звезды? Оценив их в ~1, ~7 и ~4 масс Земли, Mann et al нашли, что они будут наводить на свою звезду колебания лучевой скорости с полуамплитудой ~0.4 м/с, ~2 м/с и ~1 м/с. При этом активность молодой звезды, хоть и довольно умеренная, все же создает акустический шум с полуамплитудой 6-9 м/с, что сильно затрудняет измерение масс. Возможно, массы планет все же удастся измерить, накопив достаточную статистику. 

Источники: https://arxiv.org/pdf/1709.10328.pdf
https://arxiv.org/pdf/1709.10398.pdf

---