Понад десятиліття астрономи знали, що планети можуть обертатися навколо двох зірок одночасно — небесна конфігурація, відома завдяки фільму «Зоряні війни» та планеті Татуїн. Проте донедавна наш каталог таких циркумбінарних планет залишався напрочуд невеликим. Нове дослідження, що використовує дані космічного телескопа NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), значно розширило цей список, виявивши 27 нових кандидатів у планети, що обертаються навколо подвійних зіркових систем.
Це відкриття передбачає, що таких екзотичних світів може бути набагато більше, ніж вважалося раніше, і їх кількість у Всесвіті Чумацького Шляху потенційно сягає десятків тисяч.
Зміна стратегії виявлення
Прорив став можливим завдяки новому застосуванню вже існуючої астрономічної техніки, яка називається “апсидальною прецесією”. Хоча цей метод раніше використовувався для вивчення подвійних зірок, він ніколи не застосовувався для масштабного полювання на екзопланети.
Ось як це працює:
* Астрономи спостерігають за подвійними зірками, які затьмарюють один одного на наш погляд.
* Вони відстежують тонкі зміни у часі та формі цих орбіт протягом тривалих періодів.
* Якщо орбітальні зрушення не можна пояснити теорією відносності Ейнштейна або взаємодіями між двома зірками, це вказує на присутність третього тіла, що гравітаційно впливає на систему.
* Швидше за все, цим третім тілом є планета.
«Більшість наших поточних знань про планети має упередженість, засновану на тому, як ми їх шукали», — пояснює Марго Торнтон, провідний автор дослідження та аспірант Університету Нового Південного Уельсу (UNSW). «Ми переважно знаходили ті, які найлегше виявити».
Традиційні методи, такі як транзитний метод (який виявляє падіння яскравості зірки, коли планета проходить перед нею), потребують точного вирівнювання планети, зірки та спостерігача. Однак метод апсидальної прецесії дозволяє виявляти планети, які не ідеально вирівняні щодо нашої лінії видимості, розкриваючи приховану популяцію світів, які раніше були невидимі.
Різноманітний і далекий перепис
27 нових кандидатів значно різняться за розміром та відстанню:
* Діапазон мас: Кандидати варіюються від об’єктів розміром з Нептун до гігантів, маса яких у десять разів більша за масу Юпітера.
* Відстань: Вони розкидані по всьому небу, при цьому найближчий кандидат знаходиться приблизно в 650 світлових роках, а найдальший – близько 18 000 світлових років.
* ** Видимість:** Оскільки ці системи розподілені як на північному, так і на південному небі, астрономи можуть спостерігати як мінімум одну з них цілий рік за допомогою телескопа.
З 1590 року проаналізованих подвійних зіркових систем 27 показали ознаки наявності планет. Це дає рівень виявлення майже 2%, статистика, яка має значні наслідки для майбутньої астрономії.
Наслідки для майбутніх досліджень
Відкриття наголошує на критичному зрушенні в нашому розумінні планетних популяцій. Якщо лише 2% подвійних систем мають виявлені планети, справжнє число циркумбінарних планет може бути величезним.
Бен Монте, співавтор дослідження та астроном з UNSW, зазначає, що це лише початок. “Я не очікував знайти вже 27 кандидатів на цьому етапі пілотного дослідження”, – говорить він. “Тепер починається по-справжньому захоплюючий проект – figuring out (визначення), які з них є реальними планетами”.
Результати припускають, що майбутні огляди, особливо Спадковий огляд простору і часу (Legacy Survey of Space and Time) обсерваторії Віри Рубін, можуть відкрити тисячі або навіть десятки тисяч додаткових циркумбінарних планет протягом наступного десятиліття. Це вимагатиме значних зусиль від астрономічної спільноти, але обіцяє змінити наше розуміння формування та розподілу планет.
Висновок
Це дослідження показує, що, змінивши наш спостережний погляд, ми можемо розкрити більш багатий і складний всесвіт. Ідентифікація 27 нових кандидатів у циркумбінарні планети не лише розширює наш каталог екзотичних світів, а й доводить, що поточні методи виявлення лише трохи торкнулися поверхні того, що існує в нашій галактиці. У міру появи нових технологій і методів полювання за світами типу «Татуїна» стає однією з найперспективніших меж досліджень екзопланет.
