HAT-P-33 b

Существование планеты HAT-P-33 b было предположено после наблюдений с помощью шести телескопов HATNet, проекта, который специализируется на поиске и обнаружении экзопланет транзитным методом[5]. Участниками проекта уже открыто более 10 планет.

Присутствие невидимого компаньона на орбите звезды ещё подозревалось в 2004 году, однако высокий уровень шума, исходящий от звезды, не позволил доказать наличие планеты в системе[5]. Эти колебания не позволяют определить с точностью радиальную скорость звезды, а значит, характеристики планеты-кандидата, такие как класс, размеры и состав атмосферы[5].

Обсерватория Кека, где проводились исследования HAT-P-33 b

Анимация, показывающая, как экзопланета может влиять на скорость и расположение звезды в пределах их общего центра масс

Сравнение размеров Юпитера и HAT-P-33 b

Спектр HAT-P-33 был исследован с использованием цифрового спидометра в обсерватории имени Уиппла (Аризона). На основе собранных данных учёные предположили, что вокруг неё обращается субзвёздный компаньон. Некоторые из параметров, включая его равновесную температуру и поверхностную гравитацию, были найдены[5]. Кроме того, для наблюдения звезды был использован спектрограф SOPHIE из обсерватории Верхнего Прованса, Франция. При этом было установлено, что изменения радиальной скорости, которые часто указывают на наличие планеты в системе, возможно, вызваны искажением фона (дисторсией). Это значительно осложнило возможность подтверждения этой планеты и после этого наблюдения были приостановлены на несколько лет[5].

С сентября 2008 по декабрь 2010 года было собрано двадцать два образца спектров с помощью спектрометра высокого разрешения HIRES в обсерватории Кека, Гавайи. Эти данные использовались для измерения радиальной скорости HAT-P-33, необходимой для идентификации планеты. Из-за высокой активности звезды потребовалось гораздо большее количество измерений, чем обычно собирается для компенсации эффекта дрожания данных[5] . Был сделан вывод, что изменения в радиальной скорости были вызваны звёздной активностью, а не присутствием планет в системе[5].

Астрономам стало очевидно, что методом измерения радиальных скоростей нельзя доказать существование HAT-P-33 b. Данные для создания кривой блеска HAT-P-33 были получены с помощью фотометрических наблюдений 1,2-метровым телескопом в обсерватории имени Уиппла[5]. Таким образом, были отмечены небольшие изменения светимости, вызванные прохождением планеты по диску звезды[5].

С помощью программы Blendanal, используемой для проверки планет, астрономы, проводившие наблюдения HAT-P-33, исключили возможность вхождения её в двойную или кратную звёздную систему, тем самым окончательно подтвердив открытие[5].

Открытия похожих планет больших радиусов и малой массы HAT-P-32 b и WASP-17 b, задало вопрос о том, какие факторы, помимо температуры, вызвали «раздувание» внешних оболочек этих планет. Расхождение находится в планете WASP-18 b, которая гораздо жарче, чем недавно обнаруженные планеты HAT-P-32 b и WASP-17 b, но имеет значительно меньший радиус[5].

Открытие планет HAT-P-33 b и HAT-P-32 b было опубликовано в журнале Astrophysical Journal 6 июня 2011 года[6]. Авторы документа обнаружения планеты предложили наблюдение космическим телескопом Спитцер затмения HAT-P-33, чтобы лучше определить планетарные характеристики[5].

HAT-P-33, или GSC 02461-00988, является звездой главной последовательности, спектрального класса F, находящаяся на расстоянии 1367 световых лет от Земли. Звезда заметно больше и массивнее нашего дневного светила: её масса и радиус составляют 1,403 и 1,777 солнечных соответственно. Другими словами, HAT-P-33 на 40 % массивнее и на 77 % больше Солнца. Она ярче нашего дневного светила примерно в 4,73 раза[5]. Эффективная температура поверхности звезды составляет около 6401 K (6128°С), что характерно для звёзд такого типа. HAT-P-33 также богата металлами: её металличность составляет [Fe/H] = 0,05. Это означает, что звезда содержит на 12 % больше элементов тяжелее гелия (по массе), чем Солнце[1]. HAT-P-33 намного моложе Солнца, её приблизительный возраст составляет 2,4 миллиарда лет (возраст Солнца — 4,57 млрд лет)[1]. Звезда имеет видимую звёздную величину, равную 11,89^m, следовательно, её нельзя увидеть невооружённым глазом[8].

Из-за звёздной активности астрономами было выдвинуто предположение, что HAT-P-33 входит в двойную систему, где тусклый компаньон визуально неотличим от главного, и имеет массу меньше 0,55 солнечных. Позднее эта теория была опровергнута[5].

HAT-P-33 b представляет собой типичный газовый гигант с массой и радиусом 0,764 и 1,827 юпитерианских соответственно, что говорит о чрезвычайно низкой плотности вещества в недрах. Плотность планеты приблизительно равна 0,15 г/см³ — это одна из самых «рыхлых» планет, известных на настоящее время[9]. HAT-P-33 b обращается вокруг родительской звезды на среднем расстоянии 0,0503 а. е., что составляет около 5 % среднего расстояния между Солнцем и Землёй. Год на планете длится 3,47 земных дней (83,39 часов)[1]. Из-за близости к звезде HAT-P-33 b имеет среднюю температуру поверхности 1838 кельвинов, что в почти пятнадцать раз больше, чем измеренная средняя температура Юпитера (124 K)[10].

Орбита планеты имеет эллиптическую форму (эксцентриситет 0,148)[1]. Однако, потому что в спектре звезды HAT-P-33 наблюдаются шумы[5], было трудно определить эксцентриситет орбиты с точностью. Большинство планет таких характеристик имеют круговые орбиты,[11] но модель эллиптической орбиты была выбрана открывшими, как наиболее вероятная[5]. HAT-P-33 b имеет орбитальное наклонение 86,7° к лучу зрения земного наблюдателя, это означает, что планета наблюдается с Земли практически с ребра[1].

Средний радиус обитаемой зоны в данной системе равен примерно 2,17 а. е.[12]

• HD 188753 A b
• HD 189733 A b
• WASP-33 b
• WASP-4 b
• TrES-4 b

• HAT-P-32b and HAT-P-33b: Two Highly Inflated Hot Jupiters Transiting High-jitter Stars (англ.)

• HAT-P-33 b в энциклопедии экстрасолнечных планет (англ.)
• Два новых транзитных горячих гиганта от HATNet (англ.)
• HAT-P-33 b на сайте Планетные системы (англ.)