Астрономы нашли кандидата в планеты с периодом обращения 10 лет

Астрономы обнаружили кандидата в экзопланеты, который делает один оборот вокруг материнской звезды за 10 лет. Он может стать транзитной экзопланетой с самым большим периодом обращения, сообщается в статье, принятой к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics.

Сегодня существует несколько методов поиска экзопланет, однако наиболее продуктивным считается транзитный. Именно его использовал самый известный «охотник за экзопланетами», телескоп «Кеплер», а теперь использует и новый телескоп TESS. Суть метода заключается в слежении за видимым блеском звезды. Если вокруг светила обращается планета, плоскость орбиты которой параллельна линии зрения телескопа (то есть мы видим орбиту «с ребра»), то в какой-то момент времени она закроет часть звезды (совершит транзит) и земные инструменты зарегистрируют временное ослабление блеска. Наблюдая за транзитами и затмениями (когда объект проходит за звездой), ученые могут оценить размеры планеты-кандидата, а также определить некоторые свойства его атмосферы.

Как правило, транзитным методом удается найти планеты, которые находятся на небольших расстояниях от главной звезды. В архиве NASA Exoplanet Archive упоминается только одна совершающая транзит планета с периодом обращения больше 2500 дней. Однако в прошлом ученые уже обнаруживали планеты с большим периодом обращения вокруг звезд, используя другие методы. Например, планета 2MASS J2126−8140 имеет орбитальный период порядка миллиона лет, а планета GU Рыб b, открытая благодаря прямому наблюдению, совершает один оборот вокруг звезды за 163 тысячи лет. Кроме того, известны и менее «экстремальные» объекты — например, экзопланета Фомальгаут b, совершающая оборот вокруг звезды за 872 года.

Группа под руководством Хелен Жиль (Helen Giles) из Университета Женевы изучила данные, собранные «Кеплером» во время 14-й наблюдательной кампании, проходившей с июня по август 2017 года. Помимо кандидатов с регулярными транзитами, исследователи также обнаружили одиночный транзит, изучая кривую блеска звезды EPIC248847494. Он длился неожиданно долго — около 53 часов. Чтобы выяснить детали и понять природу кандидата, исследователи провели дополнительные наблюдения, проанализировав характеристики звезды и ее лучевую скорость.

Выяснилось, что EPIC248847494 относится к классу субгигантов — в ее ядре почти иссякло водородное топливо и теперь она постепенно расширяется, превращаясь в красный гигант. Звезда имеет почти такую же массу, как и Солнце, однако ее радиус превосходит солнечный в 2,7 раза. Кандидат, согласно расчетам, может быть газовым гигантом с радиусом 1,1 радиуса Юпитера и периодом обращения 3650 (+1280; −1130) дней, то есть порядка 10 лет. Измерение лучевой скорости звезды показало, что масса небесного тела не должна быть выше 13 масс Юпитера.

Однако с уверенностью говорить об открытии планеты пока что нельзя. Во-первых, для того, чтобы подтвердить кандидата, обычно необходимо увидеть несколько транзитов (хотя бы три), а во-вторых, измерение лучевой скорости звезды показало значение 0,19±0,16 метров в секунду в день — возможная погрешность слишком велика для однозначных выводов.

Для подтверждения кандидата понадобится в течение трех лет измерять лучевую скорость звезды. Сравнение кандидата с планетами Солнечной системы говорит о том, что она может быть газовым гигантом, а значит, у нее могут быть луны.

В феврале астрономы рассказали, что благодаря данным «Кеплера» им удалось открыть уже более 300 экзопланет. Через несколько месяцев телескоп завершит свою работу из-за нехватки топлива. 

Кристина Уласович