Помог Эйнштейн. Телескоп TESS неожиданно обнаружил далекую экзопланету благодаря искривлению пространства

В отличие от планет, вращающихся вблизи звезд, которые TESS регулярно обнаруживает, недавно обнаруженный мир представляет собой супер-Юпитер, вращающийся вдали от своей звезды, пишет Phys.org.

«Когда запускали TESS, никто не ожидал, что он когда-нибудь сможет обнаружить планету такого типа. Это открытие означает, что в данных TESS, вероятно, скрываются другие планеты, подверженные микролинзированию, о которых мы раньше не думали», — сказала профессор Университета Нью-Мексико Диана Драгомир.

Астрономы впервые обнаружили тревожное явление микролинзирования под названием Gaia23bra b в 2023 году с помощью космического телескопа Gaia Европейского космического агентства (ESA), который в настоящее время выведен из эксплуатации. Gaia23bra b принципиально отличается от транзитных планет, которые обычно обнаруживаются с помощью TESS. Вместо того чтобы вызывать затмение, система звёзд и планет усиливала свет более удалённой фоновой звезды («источника»).

Это произошло, когда масса звезды на переднем плане («линзы») и её планеты преломлила свет звезды на заднем плане, когда две системы ненадолго выровнялись на небе — эффект, известный как гравитационное микролинзирование. Зависимая от времени форма этого сияния выявила наличие планеты и позволила исследователям измерить соотношение масс между планетой и её звездой-хозяином.

«Наблюдения Gaia были слишком редкими, чтобы уловить информацию о планете. TESS случайно наблюдал за тем же участком неба во время события, и его более плотное временное покрытие показало дополнительные особенности кривой блеска, вызванные планетой», — отметила Мэллори Харрис из Университета Нью-Меркан, первая автор исследования.

Анализ, опубликованный в журнале The Astrophysical Journal Letters, показал, что Gaia23bra b примерно в 1,63 раза массивнее Юпитера. Он вращается вокруг оранжевого карлика, масса которого составляет около 80% массы Солнца, на орбитальном расстоянии, схожем с орбитой Юпитера вокруг Солнца. Такой объект было бы невозможно обнаружить с помощью основного метода транзита, для которого был разработан TESS.

Это открытие также свидетельствует о том, что в архивных наблюдениях TESS за последние восемь лет могут быть скрыты дополнительные планеты с микролинзированием. Хотя Gaia23bra b — первая подтверждённая планета-звёздная система, обнаруженная с помощью данных TESS, исследователи полагают, что миссия могла зафиксировать и другие подобные события, которые ещё предстоит распознать.

Из более чем 6000 известных экзопланет около трех четвертей были открыты с помощью метода транзитов — типичного метода поиска планет, используемого TESS. Астрономы наблюдают за множеством звёзд, выявляя те, которые периодически тускнеют, поскольку вращающиеся вокруг них планеты проходят перед ними — явление, называемое транзитом. Крупные планеты блокируют больше всего звездного света независимо от их близости к звезде-хозяину. Причина, по которой этот метод особенно чувствителен к близким планетам, заключается в том, что у них самая высокая вероятность транзита.

Однако метод микролинзирования наиболее чувствителен к планетам, вращающимся на расстояниях, схожих с земными, или дальше от своих звёзд, что делает его важным инструментом для изучения планетных систем, более похожих на нашу собственную Солнечную систему. Микролинзирование позволило обнаружить менее 5% известных экзопланет.

Это явление искривления света возникает, когда две звезды сближаются с нашей точки зрения. Свет от более удаленной звезды искривляется, проходя через искривленное пространство-время, вызванное массой более близкой звезды. Если сближение особенно близкое, ближайшая звезда действует как космическая линза, фокусируя и увеличивая свет от звезды на переднем плане. Планеты, вращающиеся вокруг звезды на переднем плане, также могут изменять свет дальней звезды, действуя как свои собственные крошечные линзы. Астрономы часто наблюдают этот эффект в виде всплеска яркости звезды.

«Главное преимущество микролинзирования заключается в типах планет, к которым оно чувствительно. Планеты, вращающиеся очень близко к своим звездам, фактически смешиваются с массой звезды и не создают четкого сигнала микролинзирования. С помощью микролинзирования мы можем обнаруживать более мелкие планеты с большими орбитальными расстояниями, включая миры в зоне обитаемости их звёзд и даже дальше», — сказала Харрис.

Но наблюдения с помощью микролинзирования — это возможности, ограниченные во времени.

«Явления микролинзирования происходят один раз и исчезают — они не повторяются», — сказала Харрис. «Я люблю шутить, что мы, вероятно, найдём первый аналог Земли с помощью микролинзирования, а потом помашем ему рукой, когда он проплывёт мимо, потому что больше мы его никогда не увидим».

Это затрудняет детальные наблюдения планет, подверженных микролинзированию. Однако с увеличением выборки планет, подверженных микролинзированию, становится возможным изучать, насколько распространены планеты с широкой орбитой по всей галактике и как планетарные системы формируются и развиваются со временем. Эта информация помогает восполнить важный пробел, оставленный исследованиями транзитов и радиальных скоростей, которые в значительной степени сосредоточены на планетах, вращающихся очень близко к своим звездам-хозяевам.

Ранее NV Техно писал, что недавно астрономы обнаружили каменистую «суперземлю», планету, примерно вдвое превосходящую по размеру нашу, которая вращается в зоне обитаемости вокруг своей родительской звезды Gliese 3378.

Звезда Gliese 3378 — красный карлик, расположенный в 25 световых годах от Земли в северном созвездии Жирафа. Недавно обнаруженная планета Gliese 3378b имеет массу примерно в 2,3 раза больше земной, а период обращения вокруг неё составляет 21,45 дня.