Для нас, людей, одиночное Солнце кажется совершенно нормальным, но на самом деле наша Солнечная система - странный выброс. У большинства звезд в галактике Млечный Путь есть по крайней мере одна звезда-компаньон. Теперь, в системе, находящейся на расстоянии 1800 световых лет от нас, астрономы наконец подтвердили существование планеты-газового гиганта, вращающейся вокруг звезды в тройной звездной системе.
Эта система, получившая название KOI-5, расположена в созвездии Лебедя, и наличие в ней экзопланеты было подтверждено более чем через десять лет после того, как она была впервые обнаружена космическим телескопом "Кеплер", занимающимся поиском планет.
Фактически, планета, ныне известная как KOI-5Ab, была второй обнаруженной экзопланетой-кандидатом, обнаруженной Kepler, когда он начал свою работу в 2009 году. Но она отошла на второй план.
"KOI-5Ab был заброшен, потому что он был сложным, и у нас были тысячи кандидатов", - сказал астроном Дэвид Чиарди из Института изучения экзопланет НАСА.
"Выбор был проще, чем у KOI-5Ab, и мы каждый день узнавали что-то новое от Kepler, так что KOI-5 был в основном забыт".
Охотники за экзопланетами, как правило, избегают сложностей многозвездных систем; из более чем 4300 экзопланет, подтвержденных на сегодняшний день, менее 10 процентов принадлежат к многозвездным системам, хотя такие системы доминируют в галактике. В результате очень мало известно о свойствах экзопланет в многозвездных системах по сравнению с теми, которые вращаются вокруг одинокой звезды.
После обнаружения Кеплера Чиарди и другие астрономы использовали наземные телескопы, такие как Паломарская обсерватория, обсерватория WM Keck и северный телескоп Gemini для изучения системы. К 2014 году они идентифицировали две звезды-компаньона, KOI-5B и KOI-5C.
Это чрезвычайно затрудняло выяснение того, было ли падение звездного света, наблюдаемое "Кеплером", вызвано экзопланетой или чем-то еще. Проект был отправлен в корзину "слишком сложно".
В 2018 году преемница Кеплера TESS взялась за работу. И когда TESS посмотрела на Лебедя, она тоже обнаружила экзопланету-кандидата, вращающуюся вокруг KOI-5A.
"Я подумал про себя: "Я помню эту цель", - сказал Чиарди. "Но мы все еще не могли окончательно определить, была ли планета реальной или вспышка в данных произошла от другой звезды в системе - это могла быть четвертая звезда".
Он и его команда приступили к работе, повторно проанализировав все предыдущие данные. Прекрасным свидетельством возможностей наших телескопов для поиска планет является то, что исследователи обнаружили, что да, действительно существует экзопланета на орбите вокруг KOI-5A, под углом, по крайней мере, к одной из звезд в тройной системе.
"Мы не знаем о многих планетах, которые существуют в системах с тремя звездами, и эта особенно необычна, потому что ее орбита искривлена", - сказал Чиарди.
Что ученым удалось выяснить, так это то, что планета KOI-5Ab, вероятно, является газовым гигантом, примерно в половину массы Сатурна и в 7 раз больше Земли, находящимся на очень близкой пятидневной орбите вокруг KOI-5A. KOI-5A и KOI-5B, оба примерно такой же массы, как Солнце, образуют относительно близкую двойную систему с периодом обращения около 30 лет.
Третья звезда, KOI-5C, вращается вокруг двойной системы на гораздо большем расстоянии, с периодом обращения около 400 лет - немного больше, чем 248-летняя орбита Плутона.
Итак, если бы вы смогли встать на KOI-5Ab, KOI-5A доминировала бы в небе. KOI-5B выглядела бы очень похоже на Солнце с Сатурна (Сатурн находится на 29-летней солнечной орбите). И KOI-5C выглядела бы как очень яркая звезда.
И орбита KOI-5Ab смещена относительно KOI-5B, что интересно. Если бы все объекты сформировались из одного и того же вращающегося диска материала, они должны были бы располагаться более или менее в одной плоскости, подобно планетам Солнечной системы вокруг Солнечного экватора. Исследователи полагают, что KOI-5B мог гравитационно нарушить орбиту экзопланеты, выведя ее из равновесия во время формирования планеты.
Мы видели другие свидетельства того, что это может произойти. В прошлом году была обнаружена тройная звездная система с сильно шатким протопланетным диском. Любые планеты, которые в ней образуются, скорее всего, окажутся на довольно странных орбитах.
Итак, хотя мы не подтвердили существование многих экзопланет в тройных звездных системах, обнаружение большего количества поможет астрономам смоделировать эти процессы и выяснить их дикую динамику.
"У нас все еще есть много вопросов о том, как и когда планеты могут образовываться в системах с несколькими звездами и как их свойства сравниваются с планетами в системах с одной звездой", - сказал Чиарди.
"Изучая эту систему более подробно, возможно, мы сможем получить представление о том, как Вселенная создает планеты".
Об открытии было объявлено на 237-м заседании Американского астрономического общества.
