Горячие юпитеры предпочли формироваться у молодых звезд

Астрономы проанализировали зависимость свойств известных горячих, теплых и холодных юпитеров от параметров их звезд. Оказалось, что горячие юпитеры чаще возникают у более молодых и металличных звезд, принадлежащих тонкому диску Млечного Пути. В то время как теплые и холодные юпитеры могут формироваться у звезд различных возрастов, но тоже демонстрируют связь с металличностью звезд. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Горячие юпитеры представляют собой газовые гиганты, которые вращаются вокруг своих звезд на коротких орбитах с периодами менее десяти дней, подвергаясь воздействию мощных потоков излучения от звезд. Эти тела были первыми открытыми экзопланетами у звезд главной последовательности и к настоящему моменту стали одной из наиболее изученных и больших популяций экзопланет, аналогов которых нет в Солнечной системе. Ученым интересно, как именно такие экзопланеты сформировались, в частности, возникли ли они сразу на текущих орбитах или мигрировали на них.

Группа астрономов во главе с Чэном Ди Чаном (Di-Chang Chen) из Нанкинского университета опубликовала результаты статистического исследования возрастного распределения и временной эволюции горячих юпитеров. Ученые работали с выборкой из 355 солнцеподобных звезд из диска Млечного Пути, обладающих 383 известными экзогигантами, из которых 193 — горячие юпитеры, а ряд других гигантов были теплыми и холодными юпитерами.

Исследователи определили, что родительские звезды горячих юпитеров чаще принадлежат к тонкому диску Млечного Пути, чем родительские звезды теплых и холодных юпитеров. Средний возраст родительских звезд горячих юпитеров составляет 3,24 миллиарда лет, а родительских звезд теплых и холодных юпитеров — 5,21 миллиарда лет.

Ученые также оценили частоту появления экзогигантов в зависимости от возраста звезд и их металличности. Оказалось, что частота возникновения теплых и холодных юпитеров не имеет существенной зависимости от возраста звезд, в то время как частота появления горячих юпитеров значительно экспоненциально уменьшается с возрастом звезды. Это может означать, что горячие юпитеры достаточно рано мигрируют близко к своим звездам. В случае металличности частоты появления горячих юпитеров и теплых и холодных юпитеров подчиняются зависимостями 10^1,6×[Fe/H] и 10^1,1×[Fe/H], соответственно, что ведет к увеличению числа таких планет с ростом металличности звезды. Кроме того, предполагается, что частота появления горячих юпитеров в шаровых скоплениях будет ниже по сравнению со звездами в других областях, например в рассеянных скоплениях.

Ранее мы рассказывали о том, как ученые нашли падающий на старый субгигант горячий юпитер.