Астрономы обнаружили планету размером с Сатурн, находящуюся в непосредственной близости от маленькой прохладной звезды в 35 световых годах от Земли. Это первое открытие внесолнечной планеты с помощью радиотелескопа, использующего технику, которая требует чрезвычайно точных измерений положения звезды на небе, и только второе открытие планеты для этой техники и для радиотелескопов. Результаты получены с помощью VLBA (Very Long Baseline Array) — антенной решётки со сверхдлинными базами. Это радиоинтерферометр, принадлежащий Национальной радиоастрономической обсерватории США. VLBA состоит из десяти радиотелескопов, контролируемых удалённо из центра управления, расположенного в Сокорро, Нью-Мексико. Результаты открытия публикует Astronomical Journal.
Одна из техник космических открытий включает в себя отслеживание фактического движения звезды в космосе, а затем обнаружение незначительного «колебания» в этом движении, вызванного гравитационным эффектом планеты. Звезда и планета вращаются вокруг места, которое представляет центр масс для них обоих. Планета открывается косвенно, если это место, барицентр, находится достаточно далеко от центра звезды, чтобы вызвать колебание, обнаруживаемое телескопом.
Этот астрометрический метод особенно хорош для обнаружения планет, подобных Юпитеру, на удаленных от звезды орбитах. Ведь когда массивная планета вращается вокруг звезды, колебание, создаваемое в звезде, растет с увеличением расстояния между планетой и звездой. И на заданном расстоянии от звезды, чем массивнее планета, тем больше возникает колебание.
Начиная с июня 2018 года, астрономы отслеживали звезду TVLM 513-46546 — холодного карлика с массой Солнца менее одной десятой. Кроме того, они использовали данные из девяти предыдущих наблюдений VLBA звезды за период с марта 2010 года по август 2011 года.
Обширный анализ данных за эти периоды времени выявил явное колебание в движении звезды, указывающее на присутствие планеты, сопоставимой по массе с Сатурном, вращающейся вокруг звезды один раз каждый 221 день. Кстати, эта планета ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу.
Прохладные карлики, такие как TVLM 513-46546, являются самым многочисленным типом звезд в нашей галактике Млечный Путь. У многих из них есть планеты, но меньшего размера, чем Земля и Марс.
Гигантские планеты, такие как Юпитер и Сатурн, ученые не ожидают увидеть вокруг таких маленьких звезд, как эта. Кроме того, астрометрическая техника лучше всего находит планеты, подобные Юпитеру, на широких орбитах. Поэтому ученые были крайне удивлены, обнаружив планету, подобную Сатурну, на относительно компактной орбите.
Мы ожидали найти более массивную планету, подобную Юпитеру, на более широкой орбите.
Сальвадор Куриэль из Национального автономного университета Мексики.
Было обнаружено более 4200 планет, вращающихся вокруг звезд, отличных от Солнца, но планета вокруг TVLM 513-46546 — только вторая, которая может быть найдена с использованием астрометрической техники. Другой, очень успешный метод, — техника лучевой скорости — также основан на гравитационном воздействии планеты на звезду. Эта техника показывает небольшое ускорение звезды к Земле или от Земли, вызванное движением звезды вокруг барицентра.
Третий метод — метод транзита — также очень успешный, обнаруживает небольшое затемнение света звезды, когда планета проходит перед ним, как это видно с Земли.
Астрометрический метод был успешным для обнаружения близлежащих двойных звездных систем, и уже в 19 веке был признан в качестве потенциального средства для обнаружения внесолнечных планет. За прошедшие годы было объявлено о ряде таких открытий, которые затем не смогли пройти дальнейшую проверку. Сложность заключалась в том, что звездное колебание, создаваемое планетой, при наблюдении с Земли настолько мало, что требует необычайной точности при позиционных измерениях.
VLBA с антеннами, разнесенными на 5000 миль, предоставил нам большую разрешающую способность и чрезвычайно высокую точность, необходимые для этого открытия. Кроме того, улучшения, которые были сделаны для чувствительности VLBA, дали нам качество данных, которое позволило сделать эту работу сейчас.
Эми Миодушевски из Национальной радиоастрономической обсерватории
Эми Миодушевски из Национальной радиоастрономической обсерватории.
Читать также:
Посмотрите на 3D-карту Вселенной: ее составляли 20 лет и она уже удивила ученых
Паразитов нужно спасать. Ученые даже придумали для этого специальный план
Путин разрешил сплошную вырубку лесов на Байкале. Что теперь будет?