|
Обнаружили вторую планету в двойной системе
|
|
|
|
Планеты, вращающиеся вокруг двойных звезд, находятся в сложной ситуации: им приходится бороться с гравитационным притяжением двух отдельных звезд. Планетарное формирование вокруг одной звезды, такой как наше Солнце, относительно прямолинейно по сравнению с тем, через что проходят околоземные планеты. До недавнего времени астрономы не были уверены, что они существуют. Астрономы редко находят двойные звезды с планетами, вращающимися вокруг них. Это может быть потому, что они редки, или это может быть потому, что их трудно обнаружить; скорее всего оба. Теперь группа исследователей нашла двойную звезду с более чем одной планетой. Это всего лишь второй случай многопланетной двойной звездной системы. Что это говорит нам об этих типах солнечных систем?
|
|
|
|
Система называется TOI-1338 и представляет собой двойную звезду, расположенную на расстоянии около 1300 световых лет от нас в созвездии Живописца. TOI-1338 a — звезда главной последовательности массой 1,12 массы Солнца, а TOI-1338 b — М-карлик (красный карлик) массой 0,3 массы Солнца. Звёздной системе около 4,4 миллиарда лет. Летний стажер в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА обнаружил первую планету вокруг двойной системы в 2017 году. TOI-1338 b представляет собой околодвойную планету с массой около 33 земных масс и по размеру находится между Сатурном и Нептуном. Он находится на 95-дневной орбите вокруг двойной звезды.
|
|
|
Окружные планеты трудно найти в данных, потому что звезды могут затмевать друг друга, что затрудняет различение планетарных транзитов. Их транзиты также могут быть нерегулярными, и они могут проходить только перед одной из двойных звезд. Транзиты TOI-1338 b происходят нерегулярно, каждые 93–95 дней, что делает его непериодическим. А поскольку движутся обе звезды, глубина транзита меняется. Из-за наклона TOI-1338 b, с нашей точки зрения, он перестанет проходить перед своей звездой в ноябре 2023 года. Затем примерно в 2031 году мы снова увидим транзиты.
|
|
|
|
Теперь астрономы нашли вторую планету, вращающуюся вокруг TOI-1338. Он называется TOI-1338/BEBOP-1c, и они нашли его, используя метод лучевых скоростей, а не метод транзита. Название BEBOP происходит от проекта наблюдения. «Чтобы увеличить количество известных циркумбинарных планет и обеспечить точные массы для систем, обнаруженных методом транзита, мы инициировали обзор радиальных скоростей, посвященный обнаружению циркумбинарных планет, под названием Двойные системы, сопровождаемые орбитальными планетами (BEBOP)», — объясняют авторы. их бумага.
|
|
|
|
Исследователи сообщили о своих выводах в статье под названием «Первая круговая планета, обнаруженная с радиальными скоростями». Он был принят к публикации в журнале Nature Astronomy и доступен на сервере препринтов arXiv. Ведущий автор — Мэтью Р. Стэндинг, доктор философии. студент Школы физики и астрономии Бирмингемского университета, Великобритания.
|
|
|
|
Новая планета представляет собой газовый гигант массой около 65 масс Земли. Он находится на более широкой орбите, чем TOI-1338 b, и имеет орбитальный период около 215 дней. Астрономы обнаружили его, используя данные о лучевых скоростях, собранные спектрографами HARPS и ESPRESSO. Это открытие знаменует собой первый случай, когда астрономы нашли циркумбинарную планету, используя радиальную скорость, и эта система является лишь второй обнаруженной циркумбинарной системой с несколькими планетами.
|
|
|
|
Астрономов очень интересуют околоземные планеты. Они были обычным явлением в научной фантастике, но не были подтверждены до тех пор, пока миссия Кеплера не нашла первую. Он называется Kepler-16b, и он по-своему странный. Именно внутри радиуса, который астрономы считали внутренним пределом для планет в двойных звездных системах. Kepler-16b не имеет родственных планет.
|
|
|
|
Сейчас нам известно о 12 циркумбинарных планетах, и две из них находятся в мультипланетных системах. Первая обнаруженная астрономами многопланетная циркумбинарная система называется Кеплер-47, и в ней находятся три известные экспланеты. Программа наблюдений BEBOP предназначена для обнаружения большего количества околоземных планет и получения дополнительной информации о них. Его главная цель состоит в том, чтобы найти их больше, и он добьется этого, преодолев некоторые наблюдательные ошибки Кеплера.
|
|
|
|
Двойные звездные системы намного сложнее, чем однозвездные системы, такие как наша. Двойные звезды нарушают формирование планет так, как этого не делают более предсказуемые одиночные звезды. Двойные звезды создают суровые условия в протопланетной среде. Раньше астрономы думали, что планеты в этих системах будут подвергаться катастрофическим столкновениям или будут выброшены из своих систем гравитационными возмущениями. Но все эти недавние открытия показывают, что это не обязательно так. Обнаружив больше циркумбинарных планет и охарактеризовав их сходства и различия с планетами-одиночками, астрономы многое узнают о том, как планеты формируются и мигрируют.
|
|
|
|
Одной из трудностей изучения циркумбинарных планет является определение их массы. BEBOP был разработан не только для поиска планет, но и для более точного измерения их массы. Это очень важно, потому что знание их массы помогает определить, какие из них пухлые, с расширенными атмосферами, подходящими для атмосферной спектроскопии. BEBOP не только нашел вторую планету, но и более точно измерил массу внутренней планеты TOI-1338. Обнаружение еще одной многопланетной циркумбинарной системы и определение ее массы является важным открытием. Хотя эти системы переворачивают некоторые части моделей формирования планет, в конечном итоге они сделают наши модели более точными.
|
|
|
|
Исследователи говорят, что в какой-то момент TOI-1338/BEBOP-1c гарантированно пролетит мимо главной звезды, но они не могут сказать, когда именно. И это несмотря на рассогласование между планетой и звездой. «Поначалу может показаться нелогичным, что смещение планетарных бинарных систем делает транзитность более вероятной», — пишут они. Это связано с тем, что, по мнению авторов, наклон неба планеты колеблется вокруг наклона неба бинарной системы, и в конечном итоге наклон планеты приблизится к 90 градусам. Это означает, что «… подавляющее большинство околоземных планет, вращающихся вокруг затменных двойных систем, в конечном итоге пройдут транзитом». Команда также изучила вопрос о других планетах вокруг двойной звезды. Пока их не обнаружено, но они могут быть обнаружены. Хотя они не могут точно сказать, есть ли дополнительные планеты, они рассчитали и изобразили ограничения на любые потенциальные обнаружения.
|
|
|
|
Одна из проблем с изучением околодвойных планет вокруг двойных звезд заключается в том, что большинство известных нам планет слишком тусклые. Это означает, что для большинства из них, включая новую планету TOI-1338/BEBOP-1c, нет возможности использовать спектроскопию для исследования атмосферы. Но его ранее обнаруженный брат, TOI-1338b, может быть достаточно освещен. «Поэтому, — пишут исследователи, — несмотря на проблемы, которые он может представлять, TOI-1338/BEBOP-1b — наша единственная возможность пролить свет на состав атмосферы околоземных планет». «Из 15 известных в настоящее время циркумбинарных экзопланет TOI-1338/BEBOP-1b является единственной, для которой в настоящее время можно проводить спектроскопию передачи космического телескопа Джеймса Уэбба. Система TOI-1338/BEBOP-1 дает новую надежду», — пишут авторы в своей статье.
|
|
|
|
Источник
|
