В работе проведен анализ массива из 288 недавно опубликованных уточненных и новых измерений лучевой скорости звезды υ Андромеды, у которой на настоящий момент известно 3 планеты-гиганта на орбитах с периодами обращения около 4.6 сут, 240 сут и 1280 сут [1]. Эти данные покрывают около 15 лет и имеют внутреннюю (инструментальную) точность около 5-10 м/с (начиная примерно с 1997 года). Анализ периодограмм этих данных выявил два дополнительных, ранее неизвестных, колебания лучевой скорости этой звезды, оба с амплитудой около 10 м/с и с высокой статистической значимостью.

Первое колебание носит годичный характер, его можно считать имеющим период либо 360 сут либо 180 сут. Данная неоднозначность является следствием явления элайзинга, вызванного периодическими сезонными пропусками в наблюдениях. Из-за соображений динамической устойчивости планетной системы это колебание не удается интерпретировать как признак дополнительной планеты, имеющей соответствующий период обращения. Таким образом, эта сезонная периодичность вызвана, скорее всего, систематическими ошибками, причинами которых могут быть какие-либо инструментальные дрейфы или недостатки алгоритма обработки спектра и получения собственно значения лучевой скорости, приведенного к барицентру Солнечной системы. Такие сезонные систематические ошибки нередко встречаются в практике поиска экзопланет [2].

Второе колебание имеет период около 12 лет, если его считать синусоидальным. Если же предположить, что это колебание лучевой скорости имеет планетную природу, то оказываются допустимыми (с точки зрения данных самих по себе) и более длинные периоды с большими орбитальными эксцентриситетами, вплоть до параболических орбит (с расстоянием в перицентре 3-6 а.е.). Учет требования динамической устойчивости системы позволил выделить несколько областей в пространстве параметров, где может находиться орбита возможной четвертой планеты (e). Это могут быть умеренно эксцентрические орбиты в резонансах 3:1, 4:1, 5:1, 6:1 с известной ранее планетой d, либо (что менее вероятно с точки зрения статистики известных экзопланет) сильно вытянутые орбиты с перицентрическим расстоянием около 5.5 а.е.

Тем не менее, учитывая малую амплитуду колебания на фоне ошибок, возможны и иные (не планетные) интерпретации долгопериодической переменности лучевой скорости υ Андромеды: инструментальные систематические ошибки, проявления цикла магнитной активности этой звезды (аналогичного 11-летнему Солечному циклу). За несколько последних лет разными авторами уже проводились длительные ряды наблюдений, которые в перспективе могли бы прояснить этот вопрос (например, слежение за активностью этой звезды по уровню эмиссии в H и K линиях Ca II, работа [3]). Однако на настоящий момент пока недостаточно данных ни чтобы подтвердить, ни чтобы опровергнуть планетную интерпретацию долгопериодического колебания лучевой скорости υ Андромеды. Необходимо проводить дальнейшие наблюдения этой звезды при помощи разнородных методов (высокоточные измерения лучевых скоростей на разных обсерваториях, слежение за магнитной активностью звезды, высокоточные астрометрические измерения) на протяжении еще нескольких лет.

 

1. Wright J.T., Upadhyay S., Marcy G.W., Fischer D.A., Ford E.B., Johnson J.A. 'Ten new and updated multi-planet systems, and a survey of exoplanetary systems', ApJ, 2009, 693, 1084-1099

2. Baluev R.V. 'Accounting for velocity jitter in planet search surveys', MNRAS, 2009, 393, 969-978

3. Shkolnik E., Bohlender D.A., Walker G.A.H., Cameron A.C. 'The on/off nature of star-planet interactions', ApJ, 2008, 676, 628-638