В недавней статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, исследователи из Института гравитационной физики им. Макса Планка в Потсдаме и Французской комиссии по альтернативной и атомной энергии (CEA) в Сакле указывают на то, что запланированная космическая обсерватория гравитационных волн LISA сможет обнаруживать экзопланеты, вращающиеся вокруг двойных белых карликов в Млечном Пути и близлежащих Магеллановых Облаках. Этот новый метод наблюдения позволит обойти определенные ограничения современных методов обнаружения и позволит находить планеты с массами не менее 50 масс Земли.
За последние два десятилетия наши знания об экзопланетах значительно выросли, и в наших каталогах уже насчитывается более 4000 внесолнечных планет, вращающихся вокруг разных звезд. До настоящего времени методы, используемые для поиска и характеристики таких систем, основаны на электромагнитном излучении и ограничиваются звездами, расположенными вблизи Солнца и в некоторых частях галактики.
В последней статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, доктор Никола Таманини, исследователь из AERI в Потсдаме, и доктор Камилла Даниэльски из CEA / Saclay указывают, что эти ограничения можно обойти благодаря астрономии гравитационных волн. «Мы предлагаем новый метод поиска экзопланет, вращающихся вокруг двойных белых карликов с использованием гравитационных волн», - говорит Таманини. Белые карлики - это очень старые и маленькие остатки звезд, которые ранее напоминали солнце. «LISA будет улавливать гравитационные волны, испускаемые тысячами таких двойных систем. Форма гравитационных волн, излучаемых двойными системами белых карликов, вокруг которых вращаются планеты, будет отличаться от формы волн, излучаемых системами без планеты. Это характерное различие между этими формами может помочь нам открыть новые экзопланеты".
В новом методе, описанном исследователями, используется модуляция доплеровского смещения гравитационных волн, вызванного гравитационным притяжением планеты системой из двух белых карликов. Поэтому новый метод является гравитационным эквивалентом метода лучевой скорости, хорошо известного метода, который годами использовался для поиска экзопланет.
В своей статье Таманини и Даниельски указывают, что европейская космическая обсерватория LISA (Улучшенная космическая антенна, использующая принцип лазерного интерферометра), запуск которой запланирован на 2034 год, сможет обнаруживать планеты массы Юпитера, вращающиеся вокруг двух белых карликов по всей галактике, тем самым преодолевая ограничения расстояния, характерные для телескопов, наблюдающих электромагнитное излучение. Более того, исследователи отмечают, что LISA сможет обнаружить такие экзопланеты в близлежащих галактиках, что приведет к открытию первой экзопланеты в другой галактике.
«LISA сможет изучать популяцию экзопланет, которых мы никогда раньше не видели», - объясняет Таманини. «С теоретической точки зрения нет никаких признаков того, что планеты не могот вращаться вокруг систем двух белых карликов». Если такие системы существуют и будут обнаружены LISA, ученые получат новые данные, которые позволят лучше исследовать теории эволюции планет и планетных систем. Благодаря таким данным мы лучше поймем условия, в которых планета может пережить фазу красного гиганта своей родительской звезды, и проверим возможность существования планет второго поколения, или планет, сформированных после фазы красного гиганта. С другой стороны, если LISA не обнаружит каких-либо планет, вращающихся вокруг таких систем, ученые смогут наложить ограничения на заключительную стадию эволюции планет в Млечном Пути.
Источник: Общество Макса Планка