Новый метод позволил астрономам найти необычную «суперземлю»

Новости МирТесен

Впервые китайские и немецкие исследователи применили метод вариации времени транзита (TTV) для выявления экзопланеты, классифицируемой как супер-Земля, что продемонстрировало результативность этого подхода и открывает новые перспективы в области поиска внеземных планет.

Начиная с 1995 года, когда была зафиксирована первая экзопланета, вращающаяся вокруг звезды, схожей с Солнцем, ученые активно ведут поиски планет, напоминающих Землю и расположенных в зоне обитаемости своей звездной системы. Недавнее открытие, Kepler-725c, находится в этой самой зоне обитаемости, однако обладает массой, превышающей массу Земли в десять раз.

Основные методы поиска экзопланет

В последние десятилетия наиболее распространенными способами поиска экзопланет, в особенности маломассивных, расположенных в обитаемой зоне, стали транзитный и метод лучевых скоростей. Под «маломассивными» здесь подразумеваются объекты с массой, не превышающей 10 масс Земли. Однако эти методы обладают рядом ограничений: маломассивные планеты, как правило, имеют продолжительные орбитальные периоды, а их лучевые скорости незначительны. К тому же, применение метода лучевых скоростей предполагает наличие данных высочайшей точности, что существенно затрудняет обнаружение планет.

Транзитный метод сопряжен со значительными ограничениями: плоскость орбиты экзопланеты должна точно соответствовать направлению взгляда наблюдателя. Небольшое количество орбит с большим периодом удовлетворяют этому требованию. Даже при благоприятном расположении слабые и кратковременные транзиты создают трудности для обнаружения, что приводит к тому, что многие планеты остаются не зафиксированными.

Метод вариации времени транзита (TTV)

Сотрудники Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук (CAS) провели новое исследование, используя метод TTV. Этот подход отличается от транзитного метода, который предполагает идеальный угол обзора, и от метода лучевых скоростей, требующего высокоточных измерений, поскольку TTV является менее требовательным. Он позволяет обнаруживать долгопериодические планеты небольшой массы, которые не видны при транзите, и тем самым может восполнить существенный пробел в изучении экзопланет.

Наблюдение скрытой планеты

Примечательно, что Kepler-725c пока не поддается прямым наблюдениям из-за того, что она скрыта соседней планетой, газовым гигантом Kepler-725b, совершающим оборот вокруг звезды за 39,64 дня. Благодаря анализу TTV-сигналов газового гиганта ученые смогли установить характеристики супер-Земли, несмотря на отсутствие непосредственных данных.

Астрономы установили, что Kepler-725c является планетой, не имеющей транзита, с орбитальным периодом 207,5 дней, частично пересекающей обитаемую зону звезды G9V. Она получает примерно в 1,4 раза больше солнечной радиации по сравнению с Землей и потенциально может поддерживать жизнь.

«Новая нетранзитная планета и ее звезда, вокруг которой она вращается, расположены примерно в 2472 световых годах от Земли «Это заявление сделал соавтор исследования Гу Шэнхун, возглавляющий исследовательскую группу из Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук», — отметил он.

«Более того, эта планета расположена в зоне обитаемости своей звезды, то есть в области вокруг звезды, где условия температуры благоприятны для существования жидкой воды », — добавил Гу.

Перспективы исследований экзопланет

Метод TTV оказался эффективным в поиске экзопланет, что предоставило астрономам новый мощный инструмент. Ожидается, что европейская миссия PLATO и китайская миссия ET предоставят ценные данные для исследователей, применяющих данный метод.

«Это указывает на перспективность метода TTV для обнаружения планет с небольшой массой, находящихся в пригодных для жизни зонах вокруг звезд, схожих по характеристикам с Солнцем », — пояснила Сунь Лэйлэй, первый автор публикации и представитель Юньнаньских обсерваторий.