Обнаружена планета в пять раз тяжелее Юпитера с годом в 180 дней
Международная группа ученых под руководством специалистов из Университета Королевы Белфаста обнаружила редкую экзопланету — планету за пределами Солнечной системы. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Планета получила название NGTS-38 b и оказалась примерно на 8% крупнее Юпитера и почти в пять раз тяжелее его.
Как ее нашли
История открытия началась в рождественский день 2020 года, когда спутник НАСА TESS зафиксировал едва заметное затемнение далекой звезды. Такие затемнения возникают, когда планета проходит перед своей звездой, немного перекрывая ее свет — примерно как монета, проплывающая перед прожектором.
Но одного прохода мало для подтверждения открытия. Нужен как минимум второй — чтобы убедиться, что затемнение повторяется с предсказуемой периодичностью. Команда навела телескопы наземного обсерватория NGTS в Чили на эту звезду и наблюдала ее более 200 ночей подряд.
«Путешествие началось, когда планету впервые обнаружил TESS по единственному транзиту в Рождество 2020 года. Наша команда направила телескопы на звезду более чем на 200 ночей, прежде чем нам удалось поймать финальные моменты второго транзита», — говорит Тоби Родель, аспирант Школы математики и физики Университета Королевы Белфаста, возглавивший открытие.
Параллельно ученые анализировали колебания самой звезды — крошечные смещения в ее спектре, вызванные гравитационным притяжением планеты. Это позволило точно определить массу NGTS-38 b.
Чем она необычна
Орбитальный период планеты — 180 дней, то есть ее год длится примерно полземных. Для экзопланет, обнаруженных методом транзитов, это один из самых длинных периодов из когда-либо зафиксированных. Обычно этим способом находят планеты, которые облетают свою звезду за несколько дней или недель — чем чаще транзиты, тем проще их поймать.
«Мы очень хорошо умеем находить планеты на коротких орбитах, вблизи своих звезд. Поэтому найти планету на столь далекой орбите с периодом 180 дней — это большое дело», — говорит Родель.
Орбита у планеты вытянутая, эллиптическая. В ближайшей к звезде точке она находится чуть дальше, чем Меркурий от Солнца, в дальней — примерно на расстоянии Земли от Солнца. Но поскольку звезда крупнее и горячее нашего Солнца, планета все равно горячее Земли.
Что делает ее особенно интересной для ученых
Планеты такого размера на столь длинных и относительно холодных орбитах изучены крайне мало. Большинство известных гигантов вращаются очень близко к своим звездам и раскалены до экстремальных температур. NGTS-38 b значительно холоднее — и это открывает возможность исследовать, как ведут себя гигантские планеты в принципиально иных условиях.
«Эта планета имеет гораздо более низкую температуру, чем большинство других планет, которые мы можем изучать в деталях. Это отличная возможность понять, что происходит с планетами при таких более низких температурах», — говорит Родель.
Еще одна интригующая деталь — из-за огромной массы и достаточного расстояния от звезды планета теоретически могла бы удерживать вокруг себя спутники или кольца. Обнаружить луну или кольца у экзопланеты пока не удавалось никому.
Годы ожидания ради одного момента
Профессор Кристофер Уотсон, научный руководитель Роделя, называет открытие кульминацией многолетней работы.
«Поскольку планета совершает один оборот примерно за шесть месяцев, у нас было лишь несколько возможностей наблюдать еще один транзит. Расширение возможностей обнаружения планет на более длинных орбитах крайне важно, если мы хотим когда-нибудь найти другую планету, подобную Земле», — говорит Уотсон.
Примечательно, что систему независимо обнаружила еще одна группа ученых — из Университета Адольфо Ибаньеса в Чили. Фелипе Рохас, один из авторов их параллельного препринта, так описывает значимость находки:
«Миры подобного рода почти не изучены, а их свойства хранят следы условий формирования. Эта система — отличный случай для изучения происхождения планет-гигантов».
