За последние годы астрономы открыли тысячи разнообразных планет за пределами нашей Солнечной системы — экзопланет. Один из интересных вопросов теперь: есть ли у них кольца, похожие на кольца Сатурна? Найти такие кольцевые системы очень сложно, но международная команда ученых попыталась это сделать, используя данные космического телескопа TESS и специальный новый метод анализа.
Основной инструмент TESS для поиска экзопланет — это метод транзита, который регистрирует едва заметные и регулярные падения яркости звезды, когда планета проходит перед ней. Наличие массивной кольцевой системы вокруг планеты также может влиять на эту световую кривую, но эффект отличается от затемнения самой планетой и зависит от множества параметров: размера колец, их наклона к наблюдателю и состава (например, ледяные кольца будут отражать свет и поглощать его иначе, чем каменистые). Предыдущие попытки обнаружить кольца, анализируя искажения кривых блеска, были неоднозначными из-за сложности отделения сигнала колец от других факторов и шума данных. Команда под руководством Цубасы Уметани из Токийского столичного университета сфокусировалась на данных TESS для 308 близких к своим звездам планет-кандидатов, разработав специальную методику для очистки шума в световых кривых и сравнения моделей транзита с наличием колец и без них. Этот метод позволяет более тонко анализировать изменения яркости и выявлять потенциальные признаки кольцевых систем.
Результаты исследования показали, что для шести из анализируемых систем модель транзита с кольцами статистически лучше соответствовала наблюдаемым данным TESS, чем модель без колец. Однако визуальный анализ кривых блеска для этих кандидатов не дал достаточно убедительных доказательств наличия колец. На основе анализа выборки из 125 Объектов Интереса TESS (TOI), команда смогла установить важные ограничения: массивные кольцевые системы с радиусом более чем в 1.8 раза превышающим радиус самой планеты встречаются достаточно редко — менее чем в 2% случаев среди исследованных близких к звездам планет. Хотя исследование пока не привело к подтвержденному открытию экзопланетных колец, оно демонстрирует растущий потенциал TESS в поиске таких структур и усовершенствует методики анализа данных. TESS продолжает сканировать почти всё небо, предоставляя данные для поиска не только планет, но и других интригующих особенностей далеких миров.