Астрометрические радионаблюдения впервые указали на кандидата в экзопланеты
Астрономы впервые обнаружили кандидата в экзопланеты по данным астрометрических радионаблюдений, сообщается в журнале Astronomical Journal. По всей видимости, это похожий на Сатурн газовый гигант, который вращается вокруг материнской звезды в созвездии Волопаса.
Астрометрия является старейшим методом поиска экзопланет, который начали систематически использовать еще в первой половине прошлого века. Он основывается на точном определении положения материнской звезды. Если вокруг нее вращается другое небесное тело, то воздействие его гравитации заставит светило двигаться по маленькой круговой или эллиптической орбите (фактически, оба объекта будут вращаться вокруг общего центра масс), и астрономы смогут увидеть эту аномалию. Главное преимущество астрометрического метода заключается в том, что он чувствителен к обнаружению планет с большими орбитами.Однако для этого требуются длительные наблюдения и высокая точность измерений, поэтому, несмотря на давние попытки, до ученым редко удается обнаружить экзопланеты с помощью астрометрии, а с помощью астрометрии в радиодиапазоне — вообще не удавалось.
Сальвадор Куриэль (Salvador Curiel) из Национального автономного университета Мексики вместе с коллегами использовали радиоинтерферометр Very Long Baseline Array для выполнения таких точных измерений. В течение полутора лет ученые наблюдали за звездой TVLM 513, ультрахолодным карликом в 35 световых годах от Земли, чья масса лежит на границе между коричневыми и красными карликами (0,06-0,08 масс Солнца). В итоге им удалось зарегистрировать смещение положения звезды, указывающее то, что вокруг нее движется экзопланета с периодом около 220 дней.
По оценкам исследователей, масса объекта составляет 0,35−0,42 массы Юпитера, что позволяет сравнить его с Сатурном. Однако расположена она намного ближе к материнской звезде — всего в 0,03 астрономической единицы от светила (одна астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца). Как отмечают авторы, поскольку материнская звезда — ультрахолодный карлик, это ставит под вопрос современные теории образования планет, которые предсказывают, что крупные газовые гиганты редко встречаются у звезд малой массы и должны находится от нее намного дальше.
В будущем ученым еще предстоит подтвердить и уточнить полученные данные. Однако текущие результаты говорят о том, что VLBA можно использовать для поиска планет гигантской массы вокруг звезд с очень малой массой, что, вероятно, позволит совершить в будущем другие подобные открытия.
Одна из самых знаменитых экзопланетных систем вокруг маломассивной звезды — TRAPPIST-1. Она включает сразу семь землеподобных планет, из которых три находятся в обитаемой зоне — области, где количества тепла от звезды достаточно для существования жидкой воды на поверхности.
Кристина Уласович
Это первый известный гидрид металлов в атмосферах экзопланет
Астрономы при помощи наземных телескопов достоверно обнаружили гидрид хрома в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Это первый случай подтвержденного открытия гидрида металлов в атмосферах экзопланет. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Линии гидридов и оксидов металлов используются астрофизиками при спектроскопических исследованиях атмосфер очень холодных звезд и коричневых карликов для их классификации и определения некоторых свойств — например, металличности или наличия облаков. Горячие экзогиганты могут обладать температурой, сравнимой с температурой коричневых карликов (а порой и звезд), поэтому в них тоже можно найти оксиды и гидриды металлов, которые влияют на свойства их атмосфер, например, вызывают температурную инверсию. Неоднократные поиски на горячих и теплых экзопланетах гидридов железа и хрома уже давали интересные кандидатуры, однако эти результаты основаны на спектроскопии низкого разрешения, что затрудняет достоверную идентификацию различных соединений и не позволяет сделать однозначных выводов. Группа астрономов во главе с Лаурой Флэгг (Laura Flagg) из Корнеллского университета сообщила об однозначном обнаружении гидрида хрома (CrH) в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Для этого ученые проанализировали данные спектроскопических наблюдений высокого разрешения, проведенных при помощи спектрографов GRACES и UVES, установленных на наземных телескопах «Джемини-Север» и VLT. Наблюдения велись в 2017 и 2022 году, во время транзитов планеты по диску звезды. Масса WASP-31b оценивается в 0,478 массы Юпитера, а радиус — в 1,549 радиуса Юпитера, она совершает один оборот вокруг своей звезды спектрального класса F5 за 3,4 дня и обладает равновесной температурой 1481 кельвин, а также очень низкой плотностью. Ранее в атмосфере экзопланеты уже был обнаружен гидрид хрома, однако тогда данные казались не до конца убедительными — статистическая значимость открытия составила 3,3 сигма. В текущем исследовании статистическая значимость обнаружения гидрида хрома составляет 5,6 сигма, что делает WASP-31b первой экзопланетой с подтвержденным наличием гидрида металла. Авторы отмечают, что текущие возможности наземной спектроскопии высокого разрешения для поисков гидридов и оксидов металлов на других экзопланетах ограничены и для новых открытий стоит использовать космические телескопы, такие как «Джеймс Уэбб», а также будущие крупные наземные телескопы следующего поколения. Ранее мы рассказывали о том, как астрономы впервые отыскали барий, самарий и тербий в атмосферах ультрагорячих юпитеров — это самые тяжелые найденные на сегодня элементы в атмосферах экзопланет.