HIP 67522 b: транзитный горячий юпитер у звезды возрастом 17 млн. лет

Владислава Ананьева Чтобы изучать закономерности эволюции планетных систем, необходимо наблюдать планеты разного возраста. Большинство планет открыто у звезд старше 1 млрд. лет, когда динамическая эволюция планетной системы в основном уже завершилась. Поэтому особый интерес представляют планеты у молодых звезд, особенно у звезд точно известного возраста.  7 мая 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию транзитной планеты-гиганта у молодой звезды HIP 67522, входящей в состав OB ассоциации Скорпион-Центавр, чей возраст оценивается в 10-20 млн. лет. Наличие горячего юпитера в такой молодой системе говорит о том, что планета или образовалась непосредственно «на месте», или мигрировала внутрь системы благодаря взаимодействию с протопланетным диском еще до того, как тот рассеялся. HIP 67522 (TIC 166527623) – молодая звезда, еще не «севшая» на главную последовательность. При массе 1.22 ± 0.05 солнечных масс ее радиус достигает 1.39 ± 0.06 солнечных радиусов, т.е. она еще продолжает сжиматься. Сейчас эффективная температура HIP 67522 (5675±75К) меньше эффективной температуры Солнца, но когда эта звезда окажется на главную последовательности, она станет звездой F-класса. Возраст HIP 67522 составляет 17 ± 2 млн. лет, она удалена от нас на 127.3 ± 1.1 пк. TESS наблюдал HIP 67522 на 11 секторе (с 22 апреля по 21 мая 2019 года). Среди многочисленных фотометрических признаков активности молодой звезды исследователи обнаружили транзитный сигнал с периодом 6.959 суток. Звезда прошла стандартную процедуру валидации – в частности, 9 декабря 2019 года один из транзитов наблюдал «Спитцер» в лучах с длиной волны 4.5 мкм. Авторы также попытались измерить массу планеты методом лучевых скоростей, получив 11 замеров лучевой скорости HIP 67522 на спектрографе CHIRON и 3 замера – на спектрографе HRS. Однако быстрое вращение и бурная активность молодой звезды не позволили измерить ее лучевую скорость с приемлемой точностью, и на массу планеты удалось наложить только верхний предел в 5 масс Юпитера. Тем не менее, по оценкам авторов открытия, вероятность ложнопозитивного сценария (т.е. не планетной природы транзитного кандидата) составляет менее 10^-6. Итак, радиус планеты HIP 67522 b оценивается в 10.02 ± 0.54 радиусов Земли или 0.895 ± 0.048 радиусов Юпитера. Она вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (эксцентриситет ~0.06) на среднем расстоянии 0.0753 а.е. (11.7 звездных радиусов). Эффективная температура планеты (без учета внутренних источников энергии) составляет 1174 ± 21К. Ожидаемое значение массы лежит в интервале 0.18-4.6 масс Юпитера. Интересно, что на кривой блеска звезды исследователи нашли также единичное транзитное событие, соответствующее планете с радиусом 8.01 ± 0.75 радиусов Земли (0.715 ± 0.067 радиусов Юпитера) и орбитальным периодом больше 24 земных суток. Тесные системы из планет-гигантов динамически неустойчивы, так что или массы планет меньше, чем можно было бы ожидать, глядя на их радиусы, или система находится в состоянии быстрой динамической эволюции. Авторы надеются зафиксировать еще один транзит внешней планеты во время расширенной миссии TESS (на 38 секторе), что позволит точно определить ее орбитальный период. Однако шансы на измерение масс обеих планет остаются невысокими. Яркость родительской звезды (+9.8 в видимых лучах) делает ее интересной целью для изучения атмосфер молодых планет методами трансмиссионной спектроскопии с помощью телескопа им. Джеймса Вебба, чей запуск ожидается в следующем году. Источник: https://arxiv.org/pdf/2005.00013.pdf