Содержание
Китайские и немецкие ученые впервые использовали метод вариации времени транзита (TTV) для обнаружения экзопланеты типа супер-Земля, подтвердив эффективность нового инструмента, который значительно расширяет возможности поиска экзопланет.
С момента открытия первой экзопланеты, вращающейся вокруг звезды солнечного типа в 1995 году, астрономы ищут планеты, похожие на Землю и находящиеся в обитаемой зоне своей звезды. Последняя находка, Kepler-725c, расположена в обитаемой зоне, но ее масса в 10 раз превышает земную.
Основные методы поиска экзопланет
За последние десятилетия основными методами поиска экзопланет, особенно маломассивных в обитаемой зоне, стали транзитный метод и метод лучевых скоростей. В данном контексте «маломассивные» означают объекты с массой до 10 земных. Однако эти методы имеют существенные ограничения: у таких планет обычно длинные орбитальные периоды, а их лучевые скорости слабы. Кроме того, метод лучевых скоростей требует исключительно точных данных, что делает обнаружение крайне сложным.
Транзитный метод также имеет серьезные ограничения — плоскость орбиты экзопланеты должна идеально совпадать с лучом зрения наблюдателя. Лишь немногие долгопериодические орбиты удовлетворяют этому условию. Даже при удачном расположении слабые и кратковременные транзиты затрудняют обнаружение, из-за чего многие планеты остаются незамеченными.
Метод вариации времени транзита (TTV)
Ученые из Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук (CAS) провели новое исследование, применив метод TTV. В отличие от транзитного метода, требующего идеального угла обзора, и метода лучевых скоростей, зависящего от высокой точности измерений, TTV менее прихотлив. С его помощью можно обнаруживать долгопериодические маломассивные планеты, не видимые при транзите, что может заполнить важный пробел в исследованиях экзопланет.
Наблюдение скрытой планеты
Интересно, что Kepler-725c остается невидимой для прямых наблюдений, так как ее заслоняет соседняя планета, газовый гигант Kepler-725b, обращающийся вокруг звезды за 39,64 дня. Анализ TTV-сигналов газового гиганта позволил ученым определить характеристики супер-Земли, несмотря на отсутствие прямых данных.
Астрономы выяснили, что Kepler-725c — это нетранзитная планета с орбитальным периодом 207,5 дней, частично проходящая через обитаемую зону звезды G9V. Она получает примерно в 1,4 раза больше солнечной радиации, чем Земля, и потенциально пригодна для жизни.
«Эта недавно открытая нетранзитная планета и ее звезда-хозяйка находятся на расстоянии около 2472 световых лет от Солнечной системы», — сказал соавтор Гу Шэнхун, руководитель группы из Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук.
«Что еще более важно, эта планета находится в зоне обитаемости своей звезды-хозяйки, то есть в области вокруг звезды, где температура подходит для существования жидкой воды», — добавил Гу.
Перспективы исследований экзопланет
Данное исследование подтвердило эффективность метода TTV для поиска экзопланет, предоставив астрономам новый мощный инструмент. Ожидается, что европейская миссия PLATO и китайская миссия ET предоставят ценные данные для ученых, использующих этот метод.
«Это демонстрирует потенциал метода TTV для обнаружения маломассивных планет в обитаемых зонах солнцеподобных звёзд», — сказал первый автор статьи Сунь Лэйлэй, также представляющий Юньнаньские обсерватории.