Первый обнаруженный «Кеплером» кандидат в экзопланеты подтвержден восемь лет спустя
Первый кандидат в экзопланеты телескопа «Кеплер», прекратившего работу в октябре прошлого года, спустя почти восемь лет после открытия получил подтверждение. Причиной столь долгих разбирательств стала ошибка в определении параметров звезды, вокруг которой обращается экзопланета. Препринт статьи, публикуемой в журнале The Astronomical Journal, выложен в открытый доступ.
Космический телескоп «Кеплер» был запущен в 2009 году, его основной задачей был поиск экзопланет методом транзитной фотометрии. За первые три года работы аппарат обнаружил более трех с половиной тысяч кандидатов в экзопланеты, причем большинство из них были небольшими планетами, превосходящими Землю по размеру менее чем в три раза. В 2013 году из-за поломки гироскопа работа «Кеплера» была прекращена, однако затем инженерам удалось восстановить ориентацию телескопа, используя солнечное излучение, и в 2014 году началась новая миссия К2. В марте 2018 года команда миссии сообщила, что запасы топлива на борту телескопа подходят к концу. Без топлива обсерватория не сможет корректировать свою ориентацию в пространстве. 29 августа «Кеплер» начал свою 19-ю наблюдательную кампанию, однако 30 октября NASA приняло решение официально прекратить работу обсерватории из-за частых поломок и иссякших запасов топлива.
Объект KOI 4.01 был первым кандидатом в экзопланеты, открытым телескопом после запуска (цифра 4 в обозначении появилась из-за того, что три экзопланеты в поле зрения «Кеплера» были открыты на основе наземных наблюдений). На момент обнаружения предполагалось, что KOI 4.01 обращается вокруг звезды главной последовательности, радиус которой составляет 1,1 радиуса Солнца, и представляет собой экзопланету размером с Нептун. Однако затем KOI 4.01 была перемещена в категорию ложной цели, после чего неоднократно то включалась в новые редакции каталога объектов, открытых «Кеплером», то исключалась оттуда.
В новой работе группа астрономов во главе с Эшли Чонтос (Ashley Chontos) вновь проанализировала данные «Кеплера» и наземных телескопов, наблюдавших KOI 4.01, используя методы астеросейсмологии и лучевых скоростей. Оказалось, что более ранние оценки размера звезды-хозяина неверны — на самом деле Kepler-1658 представляет собой массивный субгигант с радиусом около 2,89 радиусов Солнца и массой около 1,45 масс Солнца, вокруг которой обращается экзопланета Kepler-1658b, типа горячий Юпитер, с массой 5,73 масс Юпитера и радиусом 1,07 радиуса Юпитера. Период обращения экзопланеты вокруг звезды составляет 3,85 дня, а ее орбита имеет умеренный эксцентриситет и пролегает в ≈ 0,05 астрономической единицы от звезды, что делает Kepler-1658b одной из самых близких к звезде известных на сегодняшний день экзопланет. Благодаря этому Kepler-1658b теперь является идеальной целью, чтобы получить ограничения на теории роли приливных сил на формирование и миграцию планет у эволюционирующих звезд.
После завершения миссии «Кеплера» искать экзопланеты остался космический телескоп TESS. Он был запущен в космос в апреле прошлого года, а через месяц после запуска прислал первый тестовый снимок. Кроме того, на начало 2019 года запланирован запуск в космос нового телескопа CHEOPS, созданного Европейским космическим агентством.
О научных итогах девятилетней работы телескопа «Кеплер» читайте в нашем материале «Наследие «Звездного вестника».
Александр Войтюк
Радиоимпульсы возникают в магнитосфере магнитара
Астрономы увидели, как галактический магнитар SGR J1935+2154 начал и перестал быть радиопульсаром. В этой фазе он пробыл 13 дней, спустя пять месяцев после того, как стал первым источником быстрого радиовсплеска в Млечном Пути. Это говорит в пользу теории о том, что подобные всплески связаны с намагниченными нейтронными звездами. Статья опубликована в журнале Science Advances. Впервые быстрые радиовсплески наблюдались 16 лет назад (хотя известны и более старые события), с тех пор было обнаружено несколько сотен подобных событий. Они представляют собой очень яркие импульсы радиоизлучения, которые длятся миллисекунды, чаще всего наблюдаются одиночные радиовсплески, однако известны и источники повторяющихся всплесков. При этом все источники находятся в других галактиках. Природа быстрых радиовсплесков до сих пор остается предметом споров и существует ряд теорий, объясняющих их. В 2018 году идея о том, что всплески могут возникать в магнитосфере намагниченных нейтронных звезд получила хорошее наблюдательное подтверждение, а в апреле 2020 года был обнаружен первый кандидат в источник быстрых радиовсплесков в Млечном Пути FRB 20200428, который укладывался в эту теорию. Его источником стал магнитар SGR J1935+2154, который находится в 21 тысяче световых лет от Солнца в остатке сверхновой G57.2+00.8. Группа астрономов во главе с Вэйвэем Чжу (Weiwei Zhu) из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук сообщила, что наблюдала SGR J1935+2154 в фазе радиопульсара при помощи наземного радиотелескопа FAST. Наблюдения велись с 9 по 30 октября 2020 года и были инициированы сообщением команды радиотелескопа CHIME, обнаружившим от магнитара три всплеска 8 октября. При этом в период с мая по август источник не проявлял заметной активности, лишь 30 апреля и 24 мая наблюдались три радиовсплеска умеренной светимости. В общей сложности за 13 дней ученые зарегистрировали 795 импульсов, которые четко повторялись с периодом 3,2478 секунды. Фаза радиоимпульсов не совпадает с фазой рентгеновских пульсаций, в отличие от эпизода генерации быстрого радиовсплеска FRB 20200428, при этом светимости одиночных импульсов примерно на восемь-девять порядков ниже, чем у FRB 20200428. Импульсы обладают сложной субструктурой, которая напоминает наблюдаемые структуры импульсов у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. Исследователи предполагают, что эти результаты говорят в пользу идеи о том, что магнитары могут быть источниками быстрых радиовсплесков. Возможно всплески, подобные быстрым радиовсплескам, и их аналоги с более низкой светимостью, генерируются за счет разных механизмов. Радиоимпульсы способны возникать в фиксированной области магнитосферы и генерируются за счет обычных физических механизмов, ответственных за излучение радиопульсаров. Радиовсплески же могут порождаться во время сильных возмущений магнитосферы и могут быть связаны с некими взрывными процессами, это способно объяснить отсутствие наблюдаемого периода у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. О том, что такое быстрые радиовсплески и как их изучают, можно прочитать в блоге астрофизика Сергея Попова.