Владислава Ананьева

Система Kepler-296 (KOI-1422) включает в себя два красных карлика, разделенных угловым расстоянием 0.217 секунд и образующих физически связанную пару. Кривая блеска системы демонстрирует пять транзитных сигналов, которые соответствовали бы планетам разных радиусов в зависимости от того, вращаются ли эти планеты вокруг более яркой или более тусклой из звезд. Более того, в момент открытия этой системы было неясно, вращаются ли все транзитные кандидаты вокруг одной из звезд, или же они как-то распределены между обеими звездами. В этой непростой ситуации требовалось разобраться.

7 мая 2015 года в Архиве электронных препринтов появилась статья Томаса Бакли (Thomas Barclay) с коллегами, посвященная всестороннему изучению и анализу системы Kepler-296. Исследователи провели наблюдения звездной пары с помощью 10-метрового телескопа Кек II, оснащенного системой адаптивной оптики. Наблюдения были проведены 8 августа 2013 года в полосах ближнего ИК-диапазона K_s и J. В обеих полосах система легко разрешилась на два компонента. Это позволило существенно уточнить свойства обеих звезд.

Итак, главный компонент пары, Kepler-296A имеет массу 0.50 ^+0.07/_-0.09 солнечных масс, радиус – 0.48 ^+0.07/_-0.09 солнечных радиусов и эффективную температуру 3740 ± 130К. Второй компонент Kepler-296B несколько меньше – его масса составляет 0.33 ± 0.08 солнечных масс, радиус – 0.32 ± 0.07 солнечных радиусов, эффективная температура – 3440 ± 75К. Главный компонент обеспечивает 78.5 ± 1.2% светимости системы Kepler-296, второй компонент – 21.5 ± 1.2%. Звезды разделены линейным расстоянием в ~35 а.е. (в проекции на небесную сферу). 

Проведя анализ фотометрических данных за 13 наблюдательных кварталов, авторы статьи нашли, что все пять транзитных планет вращаются вокруг главного компонента пары (достоверность этого вывода составляет 99.9%).

Какой же предстает перед нами система Kepler-296A?

Ближайшей к родительской звезде является планета Kepler-296A c. Это суперземля или мини-нептун с радиусом 2.00 ± 0.33 радиусов Земли, удаленная от своей звезды на 0.052 ± 0.009 а.е. (23.5 ± 1 звездных радиусов) и делающая один оборот за 5.84164 земных суток. Освещенность, создаваемая на орбите Kepler-296A c родительской звездой, в 14.8 ± 2.7 раза превышает освещенность, создаваемую Солнцем на орбите Земли (иначе говоря, эта планета оказывается горячее Меркурия).

Второй по удаленности является суперземля Kepler-296A b с радиусом 1.61 ± 0.29 радиусов Земли и орбитальным периодом 10.86438 земных суток, удаленная от своей звезды на 0.079 ± 0.013 а.е. (35.7 ± 1.7 звездных радиусов). Освещенность на орбите этой планеты составляет 6.5 ± 1.2 земных, иначе говоря, температурный режим Kepler-296A b оказывается близким к температурному режиму Меркурия.

Третьей стала планета Kepler-296A d, удаленная от родительской звезды на 0.118 ± 0.02 а.е. (53.1 ± 2.6 звездных радиусов). Это мини-нептун радиусом 2.09 ± 0.33 радиусов Земли, делающий один оборот за 19.8503 земных суток. Освещенность на его орбите составляет 2.9 ± 0.5 земных, иначе говоря, его температурный режим оказывается промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры.

Четвертая планета Kepler-296A e находится на внутреннем краю обитаемой зоны. Ее радиус оценивается в 1.53 ± 0.27 радиусов Земли. Эта суперземля вращается вокруг своей звезды на расстоянии 0.169 ± 0.029 а.е. (76.2 ± 3.7 звездных радиусов) и делает один оборот за 63.336 земных суток. Ее температурный режим оказывается промежуточным между температурными режимами Земли и Венеры (освещенность 1.41 ± 0.25 земных).

Наконец, пятая планета Kepler-296A f находится на внешнем краю обитаемой зоны, освещенность на ее орбите составляет 0.62 ± 0.11 той освещенности, что создает Солнце на орбите Земли. Ее радиус оценивается в 1.80 ± 0.31 земных радиусов. Планета вращается вокруг звезды на расстоянии 0.255 ± 0.043 а.е. (115.1 ± 5.6 звездных радиусов) и делает один оборот за 162.607 земных суток. С учетом парникового эффекта в плотной атмосфере ее можно считать потенциально обитаемой.

Орбиты всех пяти планет близки к круговым. Из фотометрических данных получены только верхние пределы на их эксцентриситеты (с достоверностью 3 сигма e < 0.33, скорее всего, реальные эксцентриситеты значительно ниже этой величины). 

Планетная система звезды Kepler-296A является прекрасным примером плоской невозмущенной плотно упакованной многопланетной системы.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1505.01845v1.pdf