< Астрономы зафиксировали пролет астероида ниже орбиты МКС

У двух близких оранжевых карликов открыто три нептуна, один в обитаемой зоне

Методом лучевых скоростей у звезд HD 190007 и HD 216520 обнаружены три мини-нептуна, один из которых находится у внутреннего края обитаемой зоны. Новое открытие подтвердило широчайшую распространенность мини-нептунов на орбитах короче 100 суток.

---

Владислава Ананьева

Метод измерения лучевых скоростей – второй по плодотворности после транзитного метода, с его помощью уже открыто более восьми сотен экзопланет. Метод лучевых скоростей не требует маловероятной геометрической конфигурации (наклонения орбиты планеты, близкого к 90°) и способен открывать планеты на достаточно широких орбитах. Однако у него есть и важный недостаток – с его помощью нельзя измерить истинную массу планеты m, а только проективную, или минимальную массу m sin i, где i – наклонение ее орбиты. При неудачной конфигурации (при малых i, когда орбита расположена плашмя) проективная масса может быть в несколько (а иногда и несколько десятков) раз меньше истинной массы. Однако в среднем истинная масса превышает проективную на 15-40%.

Одной из старейших наблюдательных программ, ведущих поиск экзопланет методом лучевых скоростей, является обзор Лик-Карнеги (Lick Carnegie Exoplanet Survey, LCES). Обзор ведет работу с 1994 года с помощью спектрографа HIRES, в его рамках были проведены наблюдения 1624 звезд с видимой звездной величиной от 6-й до 10-й, в среднем 8-й, и спектральным классом от F5 до M6. LCES обнаружил 357 планетных кандидатов, 225 из которых уже были подтверждены как планеты. 19 ноября в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию еще трех планет у двух оранжевых карликов HD 190007 и HD 216520. Кроме того, в работе были уточнены параметры уже известных планет GJ 686 b и HD 180617 b.

HD 190007 (GJ 775, HIP 98698) – оранжевый карлик спектрального класса K4 V, удаленный от нас на 12.714 ± 0.01 пк. Его масса оценивается в 0.77 ± 0.02 солнечных масс, радиус – в 0.79 ± 0.04 солнечных радиусов, светимость примерно в 4.8 раза меньше солнечной. Возраст звезды не известен, но во всяком случае он превышает 1 млрд. лет.

Лучевую скорость HD 190007 измеряли на спектрографах HIRES (34 замера) и Levy (157 замеров) со средней погрешностью одного измерения около 1.5 м/с, наблюдения охватили период с июня 1998 года по октябрь 2019 года. Лучевая скорость продемонстрировала когерентные колебания с полуамплитудой 5.64 ± 0.55 м/с, не сопровождающиеся никакими признаками звездной активности. Авторы пришли к выводу, что их вызывает планета с проективной массой 16.5 ± 1.7 масс Земли, вращающаяся вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.092 ± 0.0008 а.е. и эксцентриситетом 0.14 ± 0.07, делающая один оборот за 11.72 ± 0.001 земных суток. Скорее всего, перед нами умеренно нагретая планета класса нептунов.

HD 216520 (HIP 112527) – еще один оранжевый карлик спектрального класса K0 V, удаленный от нас на 19.56 ± 0.01 пк. Его масса оценивается в 0.82 ± 0.04 солнечных масс, радиус – в 0.76 ± 0.007 солнечных радиусов, светимость примерно в 2.8 раза меньше солнечной. Возраст звезды определен плохо, различные методы оценок дают 4-7 млрд. лет.

С октября 2001 года по июль 2020 года было получено 504 замера лучевой скорости HD 216520 на HIRES и 300 на Levy со средней погрешностью 1.26 и 2.02 м/с. Удалось выявить два колебания, никак не коррелирующих с активностью звезды. Первое вызывается планетой HD 216520 b с проективной массой 10.3 ± 1 масс Земли, вращающейся по орбите с большой полуосью 0.198 ± 0.0004 а.е. и эксцентриситетом 0.09 ± 0.06, и делающей один оборот за 35.45 ± 0.01 земных суток. Температурный режим планеты грубо соответствует температурному режиму Меркурия.

Вторая планета в этой системе – легкий нептун HD 216520 c с проективной массой 9.4 ± 1.6 масс Земли и орбитальным периодом 154.43 ± 0.44 суток. Планета движется вокруг своей звезды по слабо эллиптической орбите с большой полуосью 0.528 ± 0.01 а.е. и эксцентриситетом 0.12 ± 0.08, ее температурный режим является промежуточным между температурными режимами Земли и Венеры. 

Как пишут авторы статьи, новые планеты напоминают многочисленные мини-нептуны, обнаруженные «Кеплером» на орбитах короче 100 суток. Хотя исследователи не нашли в данных дополнительных RV-сигналов, последние могут скрываться в шумах или сливаться с колебаниями, вызванными звездной активностью. В системе HD 216520 исключено наличие планет с проективной массой больше 5 масс Земли с периодами короче 100 суток, а в системе HD 190007 исключено наличие планет с проективной массой больше 15 масс Земли с теми же периодами. Более легкие планеты или планеты на более широких орбитах, возможно, еще ждут своего открытия.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2011.08867.pdf

---