Экзопланет размером с Землю может быть намного больше
Астрономы, изучающие звездные пары, обнаружили доказательства того, что планет размером с Землю может быть намного больше, чем считалось ранее, - пишет ekaprdweb01.eurekalert.org. Некоторые поиски экзопланет могли упустить почти половину планет размером с Землю вокруг других звезд. Новые данные, полученные командой, использовавшей международную обсерваторию Близнецов и 3,5-метровый телескоп WIYN в национальной обсерватории Китт-Пик, позволяют предположить, что миры размером с Землю могут оставаться неоткрытыми в двойных звездных системах, скрытыми в ярком свете своих родительских звезд. Поскольку примерно половина всех звезд находится в двойных системах, это означает, что астрономам может не хватать многих миров размером с Землю.
Планеты размером с Землю могут быть гораздо более распространенными, чем предполагалось ранее. Астрономы, работающие в Исследовательском центре Эймса НАСА, использовали двойные телескопы международной обсерватории Близнецов, программу NSF NOIRLab, чтобы определить, что многие звезды, на которых расположены планеты, идентифицированные миссией НАСА по поиску экзопланет TESS, на самом деле являются парами звезд - известные как двойные звезды - где планеты вращаются вокруг одной из звезд в паре. Изучив эти двойные звезды, команда пришла к выводу, что планеты размером с Землю во многих двухзвездных системах могут остаться незамеченными при поиске транзита, подобном TESS, который ищет изменения в свете звезды, когда планета проходит перед ней. Свет от второй звезды затрудняет обнаружение изменений в свете родительской звезды при прохождении планеты.
Команда начала с попытки определить, действительно ли некоторые из звезд-хозяев экзопланет, идентифицированных с помощью TESS, были неизвестными двойными звездами. Физические пары звезд, которые находятся близко друг к другу, могут быть ошибочно приняты за одиночные звезды, если они не наблюдаются с чрезвычайно высоким разрешением. Поэтому команда обратилась к обоим телескопам Близнецов, чтобы детально изучить образец звезд-хозяев экзопланет. Используя метод, называемый спекл-отображением, астрономы решили проверить, смогут ли они обнаружить неоткрытые звездные спутники.
Используя инструменты `Alopeke и Zorro на телескопах Gemini North и South в Чили и Гавайях, соответственно [4], команда наблюдала сотни близлежащих звезд, которые TESS идентифицировал как потенциальных хозяев экзопланет. Они обнаружили, что 73 из этих звезд на самом деле являются двойными звездными системами, которые выглядели как отдельные световые точки, пока не наблюдались с более высоким разрешением с помощью Близнецов. «С помощью 8,1-метровых телескопов обсерватории Близнецов мы получили изображения звезд-хозяев экзопланет с чрезвычайно высоким разрешением и обнаружили звездных спутников на очень малых расстояниях», - сказала Кэти Лестер из Исследовательского центра Эймса НАСА, руководившая этой работой.
Команда Лестера также изучила дополнительные 18 двойных звезд, ранее обнаруженных среди хозяев экзопланет TESS, с помощью NN-EXPLORE Exoplanet и Stellar Speckle Imager (NESSI) на 3,5-метровом телескопе WIYN в Национальной обсерватории Китт-Пик, также являющейся программой NOIRLab NSF. После идентификации двойных звезд команда сравнила размеры обнаруженных планет в двойных звездных системах с размерами в однозвездных системах. Они поняли, что космический аппарат TESS обнаружил как большие, так и маленькие экзопланеты, вращающиеся вокруг одиночных звезд, но только большие планеты в двойных системах.
Эти результаты предполагают, что популяция планет размером с Землю может скрываться в двойных системах и оставаться незамеченной при использовании метода транзита, используемого TESS и многими другими телескопами для поиска планет. Некоторые ученые подозревали, что при поиске транзита могут отсутствовать малые планеты в двойных системах, но новое исследование обеспечивает поддержку наблюдений, подтверждающую это, и показывает, какие размеры экзопланет затронуты.
«Мы показали, что в двойных системах найти планеты размером с Землю труднее, потому что маленькие планеты теряются в свете своих двух родительских звезд, - заявил Лестер. - Их транзиты «заполнены» светом звезды-компаньона», - добавил Стив Хауэлл из Исследовательского центра Эймса НАСА, который возглавляет работу по визуализации спекл-изображений и принимал участие в этом исследовании. «Поскольку примерно 50% звезд находятся в двойных системах, мы могли упустить открытие и возможность изучения множества планет, похожих на Землю», - заключил Лестер.
Возможное существование этих отсутствующих миров означает, что астрономам потребуется использовать различные методы наблюдений, прежде чем сделать вывод, что данная двойная звездная система не имеет планет, подобных Земле. «Астрономы должны знать, является ли звезда одиночной или двойной, прежде чем они заявят, что в этой системе не существует малых планет, - пояснил Лестер. - Если он одиночный, то можно сказать, что малых планет не существует. Но если хост находится в двоичной системе, вы не узнаете, скрыта ли маленькая планета звездой-компаньоном или не существует вовсе. Нужны наблюдения с другой техникой, чтобы выяснить это».
В рамках своего исследования Лестер и ее коллеги также проанализировали, насколько далеко друг от друга находятся звезды в двойных системах, где TESS обнаружил большие планеты. Команда обнаружила, что звезды в парах, вмещающих экзопланеты, обычно располагались дальше друг от друга, чем двойные звезды, о существовании которых не известно. Это может означать, что планеты не образуются вокруг звезд, у которых есть близкие звездные спутники.
«Этот обзор спекл-изображений иллюстрирует острую потребность в телескопах NSF для характеристики недавно обнаруженных планетных систем и развития нашего понимания планетных популяций», - сказал Мартин Стилл, руководитель программы отдела астрономических наук Национального научного фонда. «Это главное открытие в работе над экзопланетами, - прокомментировал Хауэлл. - Результаты помогут теоретикам создать свои модели того, как планеты формируются и развиваются в двойных звездных системах».
