Космический телескоп Кеплер за свою миссию обнаружил тысячи экзопланет. Они были обнаружены при пощи метода транзита, измеряя уменьшение интенсивности света каждый раз, когда вращающаяся планета двигалась на фоне материнской звезды. С помощью транзита можно не только измерять орбитальный период, но также определить размер экзопланеты на основе детальной глубины и формы ее кривой свечения, а также свойств материнской звезды. Однако масса планеты не может быть измерена транзитным методом. Метод лучевой скорости измеряет колебания материнской звезды в результате гравитационного притяжения вращающейся планеты, что позволяет измерять массу. Знание радиуса и массы планеты позволяет определить ее среднюю плотность, а значит и ее состав.
Около 15 лет назад астрономы поняли, что в планетных системах со множеством экзопланет периодическое гравитационное перемещение одной планеты на другую изменяет их орбитальные параметры. Хотя метод транзита не может напрямую измерять массы экзопланет, он может обнаруживать те изменения орбиты, которые можно смоделировать для определения масс. Кеплер идентифицировал сотни систем экзопланет с различным временем прохождения, и десятки из них были успешно смоделированы. Удивительно, но этот метод оказался более подходящим для экзопланет очень низкой плотности. Например, система Kepler-9, как известно, имеет две планеты плотность которых 0,42 и 0,31 г / см3. (Для сравнения, средняя плотность Земли 5,51 г / см3, плотность воды составляет 1 г / см3, а газовый гигант Сатурн имеет плотность 0,69 г / см 3 ). Эти удивительные результаты ставят под сомнение одну или несколько частей методологии изменения времени транзита и вызывают озабоченность.
Астрономы проверили надежность метода, измерив плотность системы Кеплер-9 с использованием метода лучевой скорости. Ее две планеты типа Сатурна входят в небольшую группу экзопланет, массы которых могут быть измерены любым методом. Они использовали спектрометр HARPS-N, установленный на телескопе Nazionale Galileo в обсерватории Ла-Пальма, в 16 периодах наблюдения; HARPS-N обычно измеряет изменения скорости с ошибкой всего около 30 км / ч. Их результаты подтверждают очень низкие плотности, полученные путем измерения времени прохождения, и подтверждают мощность метода изменения прохождения.
Подробнее:
https://www.cfa.harvard.edu/news/su201924
https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/484/3/3233/5290320?redirectedFrom=fulltext
Источник: CfA