Астрономы нашли доказательства возможного существования экзоспутника за пределами Солнечной системы

Используя космические телескопы “Хаббл” и “Кеплер”, астрономы обнаружили убедительные доказательства присутствия объекта, который может оказаться первой в истории экзолуной — спутником, вращающимся вокруг планеты за пределами нашей Солнечной системы.

Этот кандидат в первый такой спутник находится на расстоянии 8000 световых лет от Земли в созвездии Лебедя, вращается вокруг планеты-газового гиганта, которая, в свою очередь, вращается вокруг звезды под названием Kepler-1625. Исследователи предупреждают, что гипотеза экзолуны является предварительной и должна быть подтверждена последующими наблюдениями “Хаббла”.

“Эта интригующая находка показывает, как успешно разные астрономические миссии работают вместе, чтобы раскрыть невероятные тайны о нашем космосе. Если наличие спутника подтвердится, это открытие может полностью изменить наше понимание того, как формируются эти объекты и из каких материалов”, — Томас Зурбухен, заместитель руководителя Центра управления научными миссиями НАСА в штаб-квартире в Вашингтоне.

Поскольку спутники за пределами нашей Солнечной системы, известные как экзолуны, невозможно наблюдать напрямую, их присутствие можно определить, когда они проходят перед звездой, на мгновение затемняя её свет. Такое событие называется транзитом и используется для обнаружения многих экзопланет, каталогизированных на сегодняшний день.

Экзопланета Kepler-1625b и её спутник, представление художника. Источник: NASA/ESA/L. Hustak

Тем не менее, экзолуны труднее обнаружить, чем экзопланеты, потому что они меньше, чем их планеты, и поэтому их транзитный сигнал слабее, когда он переносится на световую кривую, которая измеряет продолжительность пересечения планеты и количество мгновенного затемнения диска звезды. Экзолуны также смещаются с каждым транзитом, потому что спутник сам по себе ещё и вращается вокруг планеты.

В поисках таких объектов Алекс Тичи и Дэвид Киппинг, астрономы из Колумбийского университета в Нью-Йорке, проанализировали данные 284 планет, обнаруженных “Кеплером”, которые находились на сравнительно широких орбита с продолжительностью одного оборота вокруг своей звезды более 30 дней. Исследователи обнаружили один возможный спутник у планеты Kepler-1625b. В данных транзитов этой планеты были выявлены интригующие аномалии, предполагающие наличие спутника.

”Мы видели небольшие отклонения и колебания в кривой блеска, которые привлекли наше внимание», — сказал Киппинг.

На основе полученных результатов команда провела 40 часов наблюдений с ”Хабблом”, чтобы подробно изучить планету — также с помощью транзитного метода — и получить более точные данные о падениях светового потока. Ученые наблюдали за планетой до и во время ее 19-часового перехода через поверхность звезды. После того, как транзит закончился, “Хаббл” обнаружил второе, гораздо меньшее снижение яркости звезды примерно через 3.5 часа. Это небольшое снижение согласуется с гравитационно-связанным спутником, идущим по пятам своей планеты. К сожалению, запланированные наблюдения “Хаббла” закончились до того, как можно было измерить полный проход этого кандидата в спутники и подтвердить его существование.

В дополнение к этому падению света “Хаббл” предоставил подтверждающие доказательства гипотезы наличия экзоспутника, обнаружив, что транзит планеты происходит более чем на час раньше, чем прогнозировалось. Это согласуется с поведением планеты и спутника, вращающимися вокруг общего центра тяжести, что заставляет планету отклоняться от её предсказанного местоположения, во многом так, как земля колеблется, когда наша Луна вращается вокруг неё.

Исследователи отмечают, что колебание планет может быть вызвано гравитационным притяжением гипотетической второй планеты в системе, а не спутником. Хотя “Кеплер” и не обнаружил вторую планету в системе, возможно, что она существует, но не выявляется с помощью методов, которыми пользуется обсерватория.

«Спутник — это самое простое и естественное объяснение второго падения кривой блеска и отклонения орбиты. Для нас это определенно шокирующий момент, когда мы увидели такую кривую блеска. Но мы знаем, что наша работа состоит в том, чтобы держать голову холодной и, по сути, мы должны были изначально предположить, что это неправда, проверяя все мыслимые способы, с помощью которых данные могут обмануть нас”.

В статье, опубликованной в журнале Science Advances, учёные сообщают, что кандидат в первые экзолуны необычайно большой — потенциально сопоставим с Нептуном. Таких больших спутников в нашей Солнечной системе нет. Исследователи говорят, что это может дать новое понимание развития планетных систем и может заставить экспертов пересмотреть теории того, как формируются спутники вокруг планет.

Кандидат в спутники, по оценкам, имеет массу, составляющую всего полтора процента от массы его планеты , а сама планета, по оценкам, в несколько раз больше массы Юпитера. Это соотношение масс аналогично соотношению между Землёй и Луной. Считается, что в случае системы Земля-Луна и системы Плутон-Харон спутники создаются из остатков пыли после столкновений твёрдых протопланет. Однако планета Кеплер-1625b и его возможный спутник газообразные, а не твёрдые, поэтому он мог образоваться в результате другого процесса.

Исследователи отмечают, что если это действительно спутник, то и он, и планета-хозяин находятся в пределах обитаемой зоны их звезды, где умеренные температуры обеспечивают существование жидкой воды на любой твёрдой поверхности планеты. Однако оба тела считаются газообразными и, следовательно, непригодными для жизни в том виде, в каком мы её знаем.

Будущие поиски экзолун, скорее всего, будут нацелены на планеты размером с Юпитер, которые находятся дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца. Идеальные планеты-кандидаты находятся на широких орбитах с большим временем оборота. В настоящее время в базе данных “Кеплера” есть только несколько таких планет. Независимо от того, подтвердят ли будущие наблюдения существование спутника у Kepler-1625b, космический телескоп имени Джеймса Уэбба будет способен заниматься поиском экзоспутников у других планет с гораздо большей детализацией, чем “Кеплер”.

По информации НАСА.

0

Автор публикации

не в сети 7 месяцев

Максим Коваленко

1
Комментарии: 0Публикации: 192Регистрация: 22-03-2018

Читайте также:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Генерация пароля