Астрономы впервые увидели легкую экзопланету

Астрономам обсерватории Gemini впервые удалось напрямую получить изображение экзопланеты, похожей на одну из планет Солнечной системы. 51 Eri b представляет собой молодой «Юпитер», обращающийся на расстоянии двух миллиардов километров от светила системы. Работа опубликована в журнале Science, кратко об этом сообщает пресс-релиз обсерватории.

Для поиска экзопланет астрономы использовали GPI (Gemini Planet Imager), смонтированный на 8,2-метровом телескопе в южной обсерватории Gemini. Планета была обнаружена около молодой звезды 51 Эридана A — ее возраст, по оценкам ученых, составляет 20±6 миллионов лет. Именно тот факт, что система еще довольно молода, помог ученым напрямую увидеть планету: она все еще находится в процессе образования и соударения «слипающихся» частиц нагревают ее. Это тепловое излучение и фиксируется прибором.

Радиус орбиты экзопланеты в 13 раз больше радиуса орбиты Земли — сопоставляя ее положение с Солнечной системой, 51 Eri b находится за орбитой Сатурна. На основании светимости небесного тела ученым удалось установить его массу — оно в примерно в два раза тяжелее, чем Юпитер. Точное значение зависит от механизма образования экзопланеты, однако максимальные оценки не превышают 12 масс Юпитера. Эти результаты были получены компьютерным моделированием в предположении о наличии на планете плотной атмосферы.

Спектральные характеристики позволяют определить радиус и состав атмосферы планеты. 51 Eri b примерно совпадает по радиусу с Юпитером, и поглощает излучение в тех же областях спектра, что и метан и вода, что может свидетельствовать об их наличие в атмосфере. Ученым удалось оценить и температуру поверхности — 700 кельвинов.

Изображение легкой планеты впервые было получено напрямую. До этого все снимки экзопланет соответствовали объектам, больше похожим на холодные звезды. По словам ученых, 51 Eri b своей атмосферой гораздо больше напоминает планету.

51 Эридана — звезда, находящаяся в 96 световых годах от Солнца, во многом именно поэтому она была выбрана для исследования проектом GPI. Она примерно в 7 раз ярче нашего светила и в 1,75 раза массивнее. Неподалеку от нее, менее чем в двух тысячах астрономических единиц, находится двойная система красных карликов GJ3305AB. 

Поиск планет с помощью GPI предполагает исследование 600 звезд на предмет наличия у них экзопланет. Методика поиска GPI отличается от классических методов, применяемых, например, в «Кеплере». Обычно экзопланеты обнаруживают по их транзитам перед звездами или же по гравитационному влиянию массивных планет на траекторию движения звезд. В проекте, реализуемом в обсерватории Gemini планеты наблюдают напрямую с помощью сложной системы, включающей в свой состав адаптивную оптику, компенсирующую колебания атмосферы. На данный момент изучено чуть больше 20 процентов от запланированного количества. Все они находятся в пределах 300 световых лет от Земли.