|
Четыре маленькие планеты обнаружены у звезды Барнарда
|
|
|
|
Звезда Барнарда - это маленькая тусклая звезда того типа, который астрономы называют красными карликами. Следовательно, несмотря на то, что это одна из ближайших к Земле звезд, и ее свету требуется всего шесть лет, чтобы добраться сюда, он слишком слаб, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом. На данный момент обнаружены четыре небольшие планеты, вращающиеся вокруг звезды. Команды в Америке и Европе добились этого сложного обнаружения, используя высокоточные приборы, установленные на крупнейших телескопах мира. Миниатюрная звезда Барнарда по размерам ближе к Юпитеру, чем к Солнцу. Только три звезды, составляющие систему Альфа Центавра, расположены ближе к нам.
|
|
|
|
Планеты, недавно открытые вокруг звезды Барнарда, слишком слабы, чтобы их можно было увидеть непосредственно, так как же они были обнаружены? Ответ заключается в воздействии их притяжения на звезду. Взаимное гравитационное притяжение удерживает планеты на их орбитах, но также притягивает и звезду, заставляя ее двигаться в ритмичном танце, который может быть обнаружен чувствительными спектрографическими приборами. Спектрографы разделяют свет звезды на составляющие ее длины волн. Они могут быть использованы для измерения движения звезды.
|
|
|
|
Однако существенной проблемой для обнаружения является поведение самой звезды. Звезды текучи, а ядерная печь в их ядре приводит к вращательным движениям, которые генерируют магнитное поле (точно так же, как вращение расплавленного ядра Земли создает магнитное поле Земли). Поверхность красных карликов изобилует магнитными бурями. Эта активность может имитировать присутствие планеты, когда ее там нет.
|
|
|
|
|
|
|
Задача поиска планет с помощью этого метода начинается с создания высокочувствительных спектрографических приборов. Они устанавливаются на телескопы, достаточно большие, чтобы улавливать достаточное количество света от звезды. Затем свет поступает на спектрограф, который записывает данные. Затем астрономы наблюдают за звездой в течение нескольких месяцев или лет. После тщательной калибровки полученных данных и учета магнитной активности звезды, можно тщательно проанализировать данные на наличие крошечных сигналов, которые указывают на вращающиеся планеты.
|
|
|
|
В 2024 году команда под руководством Джоная Гонсалеса Эрнандеса из Института астрофизики Канарских островов отчиталась о четырехлетнем наблюдении звезды Барнарда с помощью спектрографа Espresso на очень большом телескопе Европейской южной обсерватории в Чили. Они обнаружили одну определенную планету и сообщили о предварительных сигналах, которые указывали еще на три планеты.
|
|
|
|
Теперь команда под руководством Ритвика Басанта из Чикагского университета в статье, только что опубликованной в Astrophysical Journal Letters, добавила результаты трехлетнего наблюдения с помощью прибора Maroon-X на телескопе Gemini North. Анализ их данных подтвердил существование трех из четырех планет, в то время как объединение обоих наборов данных показало, что все четыре планеты реальны.
|
|
|
|
Часто в науке, когда результаты исследований выходят за пределы существующих возможностей, необходимо задуматься о надежности результатов. Существуют ли побочные инструментальные эффекты, которые команды не учли? Поэтому обнадеживает, когда независимые команды, использующие разные телескопы, приборы и компьютерные коды, приходят к одним и тем же выводам.
|
|
|
|
Планеты образуют плотную систему, расположенную близко друг к другу, с короткими периодами обращения - от двух до семи земных дней (для сравнения, ближайшая к нашему солнцу планета Меркурий совершает оборот за 88 дней). Вероятно, все они имеют массу меньше Земной. Вероятно, это каменистые планеты с голой поверхностью, разрушенной излучением их звезды. Они будут слишком горячими, чтобы удерживать воду в жидком виде, и, скорее всего, на них не будет атмосферы.
|
|
|
|
Команды искали планеты с более длительным периодом жизни, расположенные дальше в обитаемой зоне звезды, но не нашли ни одной. Мы мало что знаем о новых планетах, например, об их предполагаемых размерах. Лучший способ выяснить это - наблюдать за транзитами, когда планеты проходят перед своей звездой, а затем измерять, сколько звездного света они блокируют. Но планеты у звезды Барнарда ориентированы не таким образом, чтобы мы могли видеть их "с краю" с нашей точки зрения. Это означает, что планеты не проходят транзитом, что затрудняет их изучение.
|
|
|
|
Тем не менее, планеты звезды Барнарда рассказывают нам о формировании планет. Они сформировались в протопланетном диске из материала, который вращался вокруг звезды, когда она была молодой. Частицы пыли слиплись и постепенно превратились в горные породы, которые в свою очередь сформировали планеты. Красные карлики - наиболее распространенный тип звезд, и у большинства из них, по-видимому, есть планеты. Всякий раз, когда мы проводим достаточно наблюдений за такими звездами, мы обнаруживаем планеты, так что, вероятно, в нашей галактике планет гораздо больше, чем звезд.
|
|
|
|
Большинство открытых планет находятся близко к своей звезде, далеко внутри обитаемой зоны (где на поверхности планеты могла бы сохраниться жидкая вода), но это во многом объясняется тем, что их близость значительно облегчает их поиск. Нахождение ближе означает, что их гравитационное притяжение больше, а значит, у них более короткие периоды обращения (поэтому нам не нужно следить за звездой так долго). Это также увеличивает вероятность их прохождения и, следовательно, обнаружения в ходе транзитных исследований.
|
|
|
|
Миссия Европейского космического агентства Plato, которая будет запущена в 2026 году, предназначена для поиска планет, удаленных от своих звезд. Это должно привести к появлению гораздо большего количества планет в их пригодных для жизни зонах и должно дать нам представление о том, является ли наша собственная солнечная система, в которой нет близких планет, необычной.
|
|
|
|
Источник
|
