Открытия и исследования экзопланет

[vika vorobyeva]

Объявлено об открытии второй массивной планеты в системе HD 30177:
https://arxiv.org/pdf/1612.02072.pdf

Формально наилучшее решение выглядит так: минимальная масса 3.0 ± 0.3 масс Юпитера, орбитальный период 6921 ± 621 суток, большая полуось орбиты 7 ± 0.4 а.е., эксцентриситет 0.35 ± 0.1. Но это решение оказывается неустойчивым с учетом массивной внутренней планеты HD 30177 b с минимальной массой 8 масс Юпитера и орбитальным периодом ~2532 земных суток.
Поэтому авторы предложили свое решение, удовлетворяющее критерию устойчивости и допускаемое набором замеров лучевых скоростей звезды.
Оно выглядит так:
минимальная масса 6.4 ± 3.3 масс Юпитера, орбитальный период 11640 ± 2432 земных суток (~32 года), большая полуось орбиты 9.9 ± 1.4 а.е., эксцентриситет орбиты 0.14 ± 0.11.

Основная проблема в том, что за время наблюдений внешняя планета не сделала и одного оборота вокруг своей звезды. Поэтому для уточнения ее параметров надо наблюдать и наблюдать дальше.

[Dayan]

На планете GJ 1132 b обнаружили атмосферу! Detection of the atmosphere of the 1.6 Earth mass exoplanet GJ 1132b
Напомню, что эта суперземля обращается вокруг позднего M-карлика с периодом 1.63 суток, и имеет равновесную поверхностную температуру 600 K. В статье об открытии сообщалось о том, что размер планеты составляет 1.2 размера Земли, и масса 1.6 массы Земли.
В новой статье сообщается о наблюдении 9 транзитов в разных полосах спектра (в griz и JHK), и было найдено, что глубина транзитов в первой группе полос значительно больше, чем глубина во второй группе, с достоверностью 4-сигма. Минимальный (или "поверхностный") размер планеты оказывается в 1.35 ± 0.21 раза больше земного, но усреднённый по всем полосам – 1.44 ± 0.21 земного.
Этот результат говорит о том, что атмосфера может содержать большое количество H₂O и/или CH₄ в своём составе, или же какую-то неизвестную композицию. "Поверхностный" радиус допускает широкий диапазон составов – от подобного Земле состава "основной" части планеты, и до богатого водой состава.

[vika vorobyeva]

Наконец, закрыты давние лакуны в перечне планет SuperWASP – представлены еще два транзитных горячих гиганта WASP-53 b и WASP-81 b:
https://arxiv.org/pdf/1612.04166v1.pdf

В обеих системах кроме горячего юпитера присутствуют нетранзитные коричневые карлики, обнаруженные RV-методом.

WASP-53 – оранжевый карлик спектрального класса K3 V с массой 0.84 и радиусом 0.80 солнечных масс и радиусов, соответственно. Внутренняя планета – горячий юпитер массой 2.13 ± 0.09 масс Юпитера и радиусом 1.07 ± 0.04 радиусов Юпитера. Орбитальный период 3.31 суток, температура 1053К.
Вокруг звезды также вращается коричневый карлик с минимальной массой 16 масс Юпитера и орбитальным периодом более 2840 земных суток (7.8 лет).

WASP-81 – солнцеподобная звезда спектрального класса G1 V. Масса ~1.08 солнечных масс, радиус ~1.28 солнечных радиусов. Горячий юпитер WASP-81 b получился куда более горячим и рыхлым, чем WASP-53 b – масса 0.73 масс Юпитера, радиус 1.43 радиусов Юпитера, температура ~1623K. Орбитальный период 2.716 земных суток.
Третье тело в этой системе - коричневый карлик или скорее маломассивная звезда с минимальной массой 57 масс Юпитера и орбитальным периодом 1297 ± 8 земных суток (3.5 земных года).

Авторы рассчитывают, что "Гайя" определит наклонение и истинную массу массивных внешних тел в этих системах.

[Андрей Курилов]

оричневый карлик или скорее маломассивная звезда с минимальной массой 57 масс Юпитера

Это может быть и коричневый карлик, если реальная масса меньше 90-100 жупитеров.

[an]

 Произведено очередное уточнение масс планет у любопытной системы WASP-47.

 https://arxiv.org/list/astro-ph.EP/new

Ранее у неё уже были обнаружены три тесно расположенные горячие планеты вблизи звезды: суперземля , юпитер и нептун,

 и один гигант на широкой орбите  вблизи обитаемой зоны.

Масса самой внутренней горячей суперземли, с периодом обращения  всего 0,79 дня, по  уточнённым данным составляет 9,11⁺_-1,17 массы Земли.  Средняя плотность 7,63гр/см³, что является признаком её каменного состава, возможно это остаток более крупного тела.

Для горячего юпитера, с периодом обращения 4,2 дня, масса равна 365⁺_- 12 масс Земли или 1,14 массы Юпитера.


Для третьей планеты, горячего нептуна, уточнённая масса составила   12,75⁺_-2,7 масс Земли  Средняя плотность 1,36
гр/см³    Период обращения 9,0 днй.

Впервые получено значение минимальной массы Msin для четвертой, нетранзитной планеты,  она оказалась равна 411+_ 18 масс Земли или 1,29 массы Юпитера.  Период обращения 595+_ 5 дней, или 1,63 года.

[Dayan]

Произведено очередное уточнение масс планет у любопытной системы WASP-47.

 https://arxiv.org/list/astro-ph.EP/new

Одновременно с этой статьёй вышла и другая по уточнению масс планет этой же системы: Mass and Eccentricity Constraints in the WASP-47 Planetary System from a Simultaneous Analysis of Radial Velocities & Transit Timing Variations.
Там значения масс получены как из метода Доплера, так и из TTV.

Впервые получено значение минимальной массы Msin для четвертой, нетранзитной планеты,  она оказалась равна

Не впервые, и даже не во вторые. Впервые масса планеты c была измерена больше года назад (https://arxiv.org/abs/1509.07750).

[Foma]

arXiv:1612.05656: Physical properties and astrometry of radio-emitting brown dwarf TVLM513-46546 revisited.

TVLM513-46546 - один из немногих коричневых карликов, заметно излучающих в радиодиапазоне. Ранее с помощью наземной радиоинтерферометрии был с высокой точностью определен параллакс и расстояние до карлика - 10.733 пк - а теперь новые астрометрические измерения позволили провести первый поиск массивных компаньонов или планет.



Ничего не найдено, но точность астрометрии вызывает уважение: исключены планеты массивнее Юпитера на орбите с периодом более года или массивнее Сатурна на орбите с периодом более 7 лет.

[vika vorobyeva]

Просьба принять участие в обсуждении:
Новый сайт по экзопланетам

[Searcher16]

Спитцер поискал транзиты у 19 планет HARPS'а и ничего не нашел, кроме эфемерного намека на транзит HD 10180 b. Тем не менее, чувствительность Спитцера ограничена ≈ 100 ppm, "земли" ≈ 1x ⊕R у солнцеподобных звезд ему недоступны (к примеру, Kepler-20 f он бы не обнаружил).
С новыми RV-данными обновились и параметры планет:
1) почти у всей выборки из HARPS-2011 кроме HD 134060 b эксцентриситеты уменьшились,
2) HD 93385 Ad - первое открытие 2017 года: суперземля (4x ⊕M) с периодом 7.3422 суток в трехпланетке у желтого карлика,
3) у HD 45184 найден второй "нептун"с периодом 13.1 суток;
4) интересна 4-планетка HD 20781, в которой самая внутренняя планета (2.1 x ⊕M, самая легкая из исследованных в этой статье) обращается за 5.3144 суток, вторая (6.3 x ⊕M) - за 13.9 дней, третья -за 29.15 дней и внешняя - за 85 дней:

Based on 96 HARPS measurements, M11 announced the discovery of two Neptunes with orbital periods of 29.1 d and 85.1 d around this nearby V =8.4 K0-dwarf. The analysis of our much extended HARPS dataset (212 points) confirmed the existence of these two planets, while revealing the existence of two super-Earths in shorter orbits: a Mp sin i = 6.3M⊕ planet at 13.9 d period, and a Mp sin i = 2.1M⊕ planet at 5.3 d period (Udry et al. in prep.).

[Olweg]

Оказывается, ещё в 2015 подтвердили планету у Альдебарана:
https://arxiv.org/abs/1505.03454

Это газовый гигант с массой 6.5 юпитеров, периодом 629 суток и большой полуосью примерно 1.46 ае. Орбита почти круговая - эксцентриситет около 0.1. Типичная планета для звезды-гиганта.

[Dayan]

Оказывается, ещё в 2015 подтвердили планету у Альдебарана:
https://arxiv.org/abs/1505.03454

Это газовый гигант с массой 6.5 юпитеров, периодом 629 суток и большой полуосью примерно 1.46 ае. Орбита почти круговая - эксцентриситет около 0.1. Типичная планета для звезды-гиганта.

Так в 2015 и было же?!

[Olweg]

Поиск криво работает

[vika vorobyeva]

В сегодняшнем Архиве – статья от SuperWASP с открытием трех транзитных гигантов у К-звезд WASP-91 b, WASP-105 b и WASP-107 b:
https://arxiv.org/pdf/1701.03776.pdf

Из них горячим является только WASP-91 b, и то он нагрет весьма умеренно – до 1160 ± 30К. Масса планеты – 1.34 ± 0.08 масс Юпитера, радиус – 1.03 ± 0.04 радиусов Юпитера, средняя плотность ~ 1.6 г/куб.см. Орбитальный период – 2.8 земных суток. Родительская звезда – оранжевый карлик спектрального класса K3 V.

WASP-105 b уже "очень теплый" – его эффективная температура 900 ± 20К. Планета довольно тяжелая (1.8 ± 0.1 масс Юпитера), компактная (0.96 ± 0.03 радиуса Юпитера) и плотная (~2.7 г/куб.см). Орбитальный период – 7.87 земных суток. Родительская звезда – оранжевый карлик спектрального класса K2 V.

Самой интересной планетой оказывается WASP-107 b. По массе он попадает в промежуток между нептунами и газовыми гигантами: его масса оценивается в 0.12 ± 0.01 масс Юпитера (= 0.4 масс Сатурна = 2.2 масс Нептуна). Судя по размерам (радиус 0.94 ± 0.02 радиусов Юпитера) перед нами таки легкий газовый гигант. Его средняя плотность ~0.19 г/куб.см, орбитальный период – 5.72 земных суток, эффективная температура – 770 ± 60К. Родительская звезда – оранжевый карлик спектрального класса K6 V. Из-за малой массы, большой шкалы высот, умеренной температуры атмосферы и яркости звезды (+8.6 в полосе К) эта планета оказывается привлекательной целью для дальнейшего изучения методами трансмиссионной спектроскопии.

[Olweg]

Случайно наткнулся тут - на сайте Exoplanet Archive есть список статей, посвящённых статистике встречаемости планет у звёзд:
http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/docs/occurrence_rate_papers.html

Если кому интересно, очень полезная страничка.

[Olweg]

Движение планет вокруг звезды HR 8799

[Dayan]

Стоит упомянуть о статье, которая вышла 26 января в Архиве препринтов: Discovery of water at high spectral resolution in the atmosphere of 51 Peg b.
Авторы сообщают об открытии полос поглощения водяного пара в атмосфере 51 Пегаса b с достоверностью 5.6 сигм. Они обнаружились в спектрах высокого разрешения, полученных на инструменте CRIRES VLT (обсерватории Параналь) на длине волны 3.2 мкм. Чтобы проследить изменение лучевой скорости полос, съёмка производилась в течение 4 часов, когда орбитальная фаза горячего юпитера изменилась с 0.55 до 0.58 (это немного после верхнего соединения с родительской звездой). Лучевая скорость планеты при движении её по орбите соответствует 133 ^+4.3_−3.5 км/с. Это привело авторов к оценке наклонения орбиты i: оно лежит в диапазоне между 70^o и 82.2^o (хотя планета точно не транзитная, но она проходит очень близко к диску звезды с нашей перспективы во время соединений). И, соответственно, это приводит к измерению истинной (а не минимальной) массы планеты: m_p = 0.476 ^+0.032_−0.031 массы Юпитера.

[Dayan]

Вышла статья об открытии HAT-P-67b – самого неплотного горячего гиганта из всех известных: HAT-P-67b: An Extremely Low Density Saturn Transiting an F-Subgiant Confirmed via Doppler Tomography.
Родительская звезда представляет собой F-субгигант, но очень быстро вращается вокруг оси, что затрудняет более точное измерение массы найденной планеты. Звезда имеет светимость 8.68 солнечной (и достаточно хороший блеск V = 10.1^m), металличность 83% солнечной, и возраст 1.24 млрд лет.
Период обращения планеты составляет 4.810 суток, а её радиус – 2.085 ^+0.096_−0.071 радиуса Юпитера! Масса планеты, измеренная методом лучевых скоростей, содержит большую погрешность: 0.34 ^+0.25_−0.19 массы Юпитера (эта оценка приводит к средней плотности 0.052 ^+0.039_−0.028 г/см³!). Формально ограничение массы сверху составляет 0.59 массы Юпитера с 1 сигмой. Нижний предел массы, 0.056 массы Юпитера, вызван соображением о непереполнении полости Роша.
Равновесная температура планеты составляет 1903 ± 25 K (при нулевом альбедо).
HAT-P-67b – хороший кандидат для изучения её протяжённой атмосферы методами трансмиссионной спектроскопии.

[Бизоныч]

Вопрос к Вике, простите за фамильярность. ) Система HR 8799, упомянутая выше. У вас на сайте на странице http://www.allplanets.ru/star.php?star=HD%20218396 первые три гиганта обозначены как горячие юпитеры, это из-за их большой массы? По мне так они за снеговой линий расположены, просто я оцениваю светимость около 7 солнечных.

[SpaceEngineer]

Они горячие из-за молодости. Собственно поэтому и открыты были, в ИК диапазоне.

[Бизоныч]

Они горячие из-за молодости. Собственно поэтому и открыты были, в ИК диапазоне.

Спасибо!