598
Уявіть, що ви знаходите нову планету не тоді, коли вона проходить перед своєю зіркою, а коли далекий промінь світла випадково «згинається» через її зорю, як через космічну лупу. Саме так команда з участю Майкла Фаусно (Michael Fausnaugh) з Техаського технологічного університету змогла підтвердити існування планети Gaia23bra b, використавши космічний телескоп TESS у спосіб, для якого його майже не створювали.
Що відомо коротко
- Астрономи виявили екзопланету Gaia23bra b, описану як «супер-Юпітер», що обертається далеко від своєї зорі.
- Планету спершу помітив космічний телескоп Gaia у 2023 році, а потім подію знайшли в архівних даних TESS.
- Gaia23bra b обертається навколо помаранчевого карлика масою близько 80% маси Сонця.
- Система розташована майже на 40 000 світлових років від Землі.
- Відкриття стало можливим завдяки гравітаційному мікролінзуванню, яке TESS зазвичай не використовує для пошуку планет.
Як зоря стає космічною лупою
Щоб зрозуміти, що таке гравітаційне мікролінзування, уявімо далекий ліхтар і лупу між ним і нами. Лупа збирає й підсилює світло, і ліхтар здається яскравішим. У космосі роль лупи виконує масивна зоря, а іноді й її планети.
Коли одна зоря випадково проходить майже точно перед іншою, ближча викривляє простір-час навколо себе. Світло далекої зорі огинає цю «ямку» в просторі, і ми бачимо її тимчасове яскравіння. Якщо біля ближчої зорі є планета, її гравітація додає до цього спалаху характерний «підпис» — невелике додаткове викривлення в кривій яскравості.
Саме так описує подію Майкл Фаусно: була фоновa зоря і зоря на передньому плані, яка підсилювала її світло. Планета на орбіті ближчої зорі проявила себе через цей ефект мікролінзування.
Чому це відкриття незвичне для TESS
Космічний телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) зазвичай працює за іншим принципом — методом транзитів. Він безперервно спостерігає за безліччю зірок і шукає невеликі періодичні затемнення, коли планета проходить перед диском зорі й блокує частину її світла.
Цей метод чудово виявляє великі планети, які обертаються дуже близько до своїх зірок. Такі світи часто більші за Юпітер, але настільки близькі до зорі, що стають надзвичайно гарячими. Вони зовсім не схожі на планети нашої Сонячної системи.
За допомогою транзитів відкрито близько 75% з понад 6000 відомих екзопланет. Натомість гравітаційне мікролінзування дало менше ніж 5% знахідок. Воно краще підходить для пошуку планет на кшталт Юпітера й Сатурна — масивних і далеких від своїх зірок.
У цьому випадку TESS використали не як «ловця тіней» від транзитів, а як камеру, що робить знімки неба кожні кілька хвилин. Коли телескоп Gaia зафіксував яскравіння зорі, дослідники повернулися до архіву TESS і виявили, що той теж «побачив» цю подію. Це дозволило детально проаналізувати мікролінзування й зробити висновок про наявність планети.
Що відомо про Gaia23bra b та її зорю
Gaia23bra b описують як «супер-Юпітер» — планету, масивнішу за наш Юпітер. Вона обертається далеко від своєї зорі, а не «прилипла» до неї, як багато гарячих гігантів, знайдених транзитним методом.
Її зоря — помаранчевий карлик, масою приблизно 80% маси Сонця. Такі зорі трохи холодніші й менш яскраві, ніж наше Сонце, але все ще дуже схожі на нього за типом. Вся система знаходиться майже за 40 000 світлових років від нас, тобто на іншому боці Галактики за людськими мірками.
Команда Фаусно з Техаського технологічного університету та астрономи з Університету Нью-Мексико описали свої результати в статті, яка має бути опублікована в The Astrophysical Journal Letters. За їхнім аналізом, найкраще фізичне пояснення спостережених даних — це саме наявність планети.
Чому це важливо для пошуку «нормальних» планет
Фаусно наголошує: більшість відомих екзопланет — це «легкі цілі», які ми вміємо добре знаходити. Вони великі, близькі до зірок і швидко обертаються, тому часто проходять перед диском зорі й дають чіткі транзити.
Але такі світи не схожі на планети нашої Сонячної системи. Юпітер і Сатурн — масивні, але розташовані далеко від Сонця, роблять повний оберт за багато років і не так часто «закривають» зорю з нашої точки зору. Для їхнього пошуку потрібні інші методи.
Гравітаційне мікролінзування якраз і дозволяє виявляти далекі холодні гіганти. Той факт, що TESS, створений для транзитів, зміг «підхопити» подію мікролінзування, відкриває нові можливості. Архівні дані телескопа можуть приховувати ще чимало подібних сигналів, які просто чекають на уважний аналіз.
Фаусно каже, що в астрономії завжди є проміжок між «сирими» даними й тим, як ми їх тлумачимо. Процес складний і технічний, але в цьому випадку найкраща модель системи однозначно вказує: «Там є планета».
FAQ
Це відкриття вже остаточно підтверджене?
Результати оформлені у вигляді наукової статті, яка має бути опублікована в The Astrophysical Journal Letters. Це означає, що робота пройшла наукову експертизу, але, як і в будь-якому дослідженні, подальші спостереження можуть уточнити параметри планети.
Чому астрономи раніше не використовували TESS для мікролінзування?
TESS проєктували насамперед для пошуку транзитів, тому його спостережні програми й аналіз даних були заточені під цей метод. Лише тепер дослідники починають систематично переглядати архівні спостереження в пошуках подій мікролінзування.
Чи можна так знайти планети, схожі на Землю?
Мікролінзування найкраще виявляє масивні планети на далеких орбітах, подібні до Юпітера й Сатурна. Теоретично воно може «побачити» й менші світи, але це значно складніше, і такі сиг
Астрономи вперше знайшли планету, поєднавши TESS і мікролінзування з’явилася спочатку на Цікавості.
