Учёные впервые обнаружили экзопланету, используя радиотелескоп для оценки колебаний её материнской звезды. В будущем метод позволит искать планеты, ранее ускользавшие от наблюдателей.
Международной команде астрономов под руководством ученых из Радиоастрономического института Макса Планка (Германия) удалось открыть планету за пределами Солнечной системы, применив совершенно новый метод.
Поиск экзопланет — одно из популярнейших направлений в современной астрономии, к настоящему времени число открытых экзопланет перевалило за 4 тыс. Однако открытие новой экзопланеты, о котором рассказали немецкие ученые в журнале The Astronomical Journal, может существенно расширить возможности астрономов. Новый метод позволит в будущем открывать те миры, которые находить ранее считалось невозможным или крайне затруднительным.
Новая планета, получившая название TVLM 513b, сравнима по массе с Сатурном и обращается вокруг очень небольшой легкой звезды из класса красных карликов, расположенной относительно близко от Солнца — на расстоянии «всего» 35 световых лет.
Важным в ее открытии оказалось то, что ученые впервые использовали методы радиоастрономии, чтобы отследить характер движения материнской звезды по просторам Млечного пути и заметить едва уловимые колебания, которые планета накладывает на это движение.
Известно, что планета и звезда вращаются вокруг общего центра масс, барицентра, поэтому звезда, как и планета должны двигаться для наблюдателя с Земли не равномерно, а слегка колеблясь вокруг некой точки. Метод фиксации таких слабых колебаний звезды в пространстве носит названия астрометрического, однако ранее он применялся только в оптическим диапазоне.
Теперь же для этих целей впервые удалось использовать радиотелескоп. Другой способ детектирования экзопланет, основанный на оценке колебания звезд, называется методом радиальных скоростей. Те же самые колебания звезды фиксируются по так называемого доплеровскому смещению линий в ее спектре: при движении от Земли линии в спектре звезды смещаются в красную область, при движении к нам — в синюю. Однако такой метод плохо работает в тех случаях, когда планеты вращаются на далеких орбитах.
Смотрите, какие космические глубины удалось исследовать человеку благодаря телескопу «Хаббл»:
«Наш метод дополняет метод радиальных скоростей, который более чувствителен к планетам на близких орбитах, в то время как наш чувствителен к массивным планетам, вращающимся далеко от звезд, — пояснила соавтор открытия Жизела Ортиз-Леон из Института Макса Планка. — В действительности эти и другие техники ранее выявили лишь несколько планет с массой, орбитальным расстоянием и типом звезды, похожими на те, что есть у открытой нами планеты. Мы считаем, что VLBA и метод астрометрии в целом могут обнаружить еще больше аналогичных планет».
VLBA, о котором упомянула астроном, — сеть из десяти радиотелескопов, разнесенных по территории США. В течение полутора лет, начиная с июня 2018 года астрономы следили за движением небольшой звезды под названием TVLM 513−46546.
Скрупулезный анализ данных показал, что звезда движется по небу не прямолинейно и равномерно, а совершает периодические колебания из-за планеты, вращающейся с периодом 221 день и имеющей массу 38−46% массы Юпитера, что примерно соответствует массе Сатурна.
«Гигантские планеты наподобие Юпитера и Сатурна должны встречаться редко вблизи таких небольших звезд, и метод астрометрии наилучшим образом подходит в обнаружении планет типа Юпитера на широких орбитах. Поэтому мы были удивлены, найдя планету массой с Сатурн на относительно компактной орбите», — пояснил автор исследования Сальвадор Куриель.
Ранее ученые показали, что число экзопланет, имеющих океаны, может оказаться гораздо выше, чем считалось ранее. Расчеты показали, что этим отличительным свойством может похвастать каждая четвертая в галактике экзопланета. В своем исследовании, опубликованном в журнале Publications of the Astronomical Society of the Pacific, проанализировали выборки уже известных планетных систем, и пришли к выводу, что планеты с океанами — частое явление в нашей галактике.
Чтобы выяснить это, ученые попытались оценить, как много среди экзопланет тех, что обладают геологической активностью. Расчеты показали, что свыше четверти выбранных экзопланет (26%, или 14 из 53) с большой вероятностью обладают океанами, и энерговыделение большинства из них превышает энерговыделение Европы или Энцелада.