za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Еще одна очень древняя планетная система

Система KOI-3158

    Схематичное изображение системы KOI-3158. Источник.

    Читая абстракты будущей конференции «CoRoT Symposium 3, Kepler KASC-7 joint meeting», которая пройдет в Бирмингеме в следующем месяце, я наткнулся на интересное сообщение. Не прошло и нескольких недель после сенсационных сообщений об открытии планетных систем у очень древних звезд, таких как звезда Каптейна, возрастом примерно 11.5 миллиарда лет, и Кеплер-10, возрастом 9.3-12.1 миллиарда лет, как была обнаружена еще более древняя планетная система, состоящая из небольших планет. Речь идет о планетной системе KOI-3158, в которой есть целых пять планет, и возраст которой, по последнему сообщению оценивается, ни много ни мало, в 12 миллиардов лет. Эта планетная система, несомненно, заслуживает подробного рассказа.

        Впервые о KOI-3158 стало известно немногим более года назад, в конце мая 2013 года. Пятипланетная система была опубликована в экзопланетном архиве NASA после анализа фотометрии телескопа Кеплер за первые 3 года наблюдений. Несмотря на то, что планеты первоначально считались кандидатами, больших сомнений в их достоверности не было. Все пять планет имели SNR, в несколько десятков раз превышающий шум, а также были в кратных резонансах с друг другом.


Закон Тициуса-Боде для KOI-3158

 Закон Тициуса-Боде для системы KOI-3158. По горизонтали номера планет, по вертикали большие полуоси орбит в астрономических единицах.

 Система была уникальна сразу по нескольким параметрам:

 - Периоды всех пяти планет были меньше 10 суток. Среди всех находок телескопа Кеплер встречалась только одна подобная система — Кеплер-80 (KOI-500), но, в отличие от нее, все планеты системы KOI-3158 имеют размер меньше размера Земли.

 - Звезда, у которой была открыта эта планетная система, отличалась уникальными характеристиками. Во-первых, она была одна из самых ярких среди всех звезд, которые наблюдал телескоп Кеплер — около 9 звездной величины. Во-вторых, она находилась среди первых нескольких сотен звезд по минимальному фотометрическому шуму среди всех 200 тысяч целей телескопа Кеплер. Фактически эта звезда входит в одну из областей, где чувствительность при поиске экзопланет одна из наиболее глубоких. В-третьих, эта звезда стала одной из ближайших целей всего каталога наблюдений телескопа Кеплер — по тригонометрическому параллаксу Гиппарха до системы KOI-3158 лишь 35 парсек. Для сравнения, до большинства звёзд Кеплера расстояние составляет сотни парсек.
 Уже первый анализ старых каталогов показал, что звезда, вероятно, принадлежит к толстому диску или галактическому гало, т.е. первому поколению звезд нашей галактики. В пользу этого говорила, как большая пространственная скорость звезды, так и ее низкая металличность.
Различные типы звезд в галактике

 Разные типы звездного населения галактики. Источник.

Как следует из сказанного в начале, эти предположения блестяще подтвердились. Благодаря уникальной точности фотометрии телескопа Кеплер, удалось найти звездные осцилляции, подобные осцилляциям нашего Солнца, которые позволили оценить возраст звезды в 12 миллиардов лет. Более того, эти осцилляции отличаются рекордно большим разделением их частот, что, в свою очередь, говорит о рекордно высокой плотности этой звезды по сравнению с другми звездами, похожими на наше Солнце. В общем, вне сомнений, звезда принадлежит к первому поколению звезд нашей Галактики — галактическому гало.

 С другой стороны, дополнительные исследования позволили получить о системе много другой важной информации. Фотографирование окрестностей звезды позволило найти рядом с ней вероятную звезду-соседку.

Снимок окрестностей KOI-3158

  Снимок окрестностей KOI-3158 с помощью 2.2-метрового телескопа в испанской обсерватории Калар Альто. Источник.

 Цвет звезды-соседки говорит, что это, вероятно, красный карлик, в то время как KOI-3158 является оранжевым карликом. Наблюдаемое угловое расстояние между звездами составляет 1.8 угловых секунд, что равно в пространстве 51 астрономической единицей. Это означает, что звездная система представляет собой тесную двойную, похожую, к примеру, на Альфа Центавру.

 Сейчас же из последнего сообщения следует, что звезда-соседка на самом деле является парой звезд, а вся система представляет собой тройную звезду.

 Наконец, тот факт, что периоды планет заключены в резонансы (то есть относятся друг к другу как небольшие целые числа), позволяет ввести ограничения и на массы планет. В ноябре прошлого года астрономы опубликовали первые оценки по этому поводу:

Плотность KOI-3158

       Эти оценки говорят, что по-крайней мере две внешние планеты этой системы имеют плотности, значительно ниже земных. Конечно, эти оценки - предварительные, в связи с тем, что до недавних пор параметры звезды известны лишь приблизительно. К примеру, обнаружение звезды-соседки радикально изменило размеры планет системы:

Изменение размеров планет

      В последнем сообщении тоже приводится оценки размеров через сравнение их размеров с планетами Солнечной Системы.

Сравнение

  Вверху - внутренние планеты Солнечной Системы, внизу - планеты системы KOI-3158.

      Из этого изображения следует, что размер 4-й и 5-ой планеты в системе KOI-3158 составляет около 0.6 и 0.8 радиусов планеты Земля.


  Без сомнения, это лишь промежуточные результаты исследования этой уникальной планетной системы. За счет большой яркости звезды, в будущем система KOI-3158 станет одним из Розеттских камней во внесолнечной планетологии. Пример этой очень древней планетной системы показывает, что планеты активно формировались уже у первых поколений звезд. С другой стороны, данные говорят, что это правило выполняется лишь для небольших планет. Для образования газовых гигантов критически необходима высокая металличность звезды, а это значит, что такой тип планет не может активно формироваться у первых поколений звезд, бедных на тяжелые элементы.
Tags: koi-3158
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments