TESS обнаружил необычную планету с рекордно длинным годом: её орбита длится несколько десятилетий

Космический телескоп TESS, созданный для поиска экзопланет, продолжает открывать миры, которые существенно отличаются от привычных представлений о планетных системах. На этот раз международная группа астрономов сообщила об обнаружении крайне необычной экзопланеты, совершающей один оборот вокруг своей звезды за несколько десятилетий. Подобные объекты встречаются чрезвычайно редко, поскольку большинство известных методов поиска значительно лучше подходят для обнаружения планет с короткими орбитальными периодами.

Новое открытие демонстрирует, что даже спустя несколько лет после начала работы TESS способен выявлять планеты, орбиты которых намного превосходят по продолжительности земной год. Это не только расширяет каталог известных экзопланет, но и помогает лучше понять разнообразие планетных систем в нашей Галактике.

Почему такие планеты обнаружить особенно трудно

Большинство известных экзопланет открывают двумя основными способами.

Первый основан на наблюдении небольших колебаний звезды под действием гравитации планеты. Второй — транзитный метод, при котором планета проходит между своей звездой и наблюдателем, вызывая небольшое снижение яркости светила.

Именно второй способ использует космический телескоп TESS.

Однако у него есть естественное ограничение.

Чтобы уверенно подтвердить существование планеты, обычно необходимо зарегистрировать несколько последовательных прохождений перед звездой.

Если же один оборот занимает десятки лет, вероятность увидеть повторный транзит во время работы телескопа становится крайне небольшой.

Именно поэтому большинство обнаруженных TESS экзопланет имеют сравнительно короткие периоды обращения.

Особенность нового открытия

Обнаруженная планета оказалась исключением.

Исследователям удалось выявить объект, орбитальный период которого составляет несколько десятилетий. Это делает его одним из самых «долгоживущих» среди известных транзитных экзопланет.

Фактически астрономам удалось зафиксировать чрезвычайно редкое событие — момент прохождения планеты перед своей звездой, которое может повториться только спустя многие годы.

Подобные открытия требуют особенно тщательной проверки, поскольку вероятность случайных совпадений необходимо полностью исключить.

Как удалось подтвердить существование планеты

После регистрации необычного сигнала одних данных TESS оказалось недостаточно.

Исследователи объединили информацию сразу из нескольких источников.

Для подтверждения открытия использовались:

• архивные астрономические наблюдения;
• дополнительные фотометрические измерения;
• спектроскопические данные;
• моделирование параметров орбиты;
• анализ характеристик звезды.

Комплексный подход позволил убедиться, что наблюдаемый сигнал действительно вызван прохождением крупной планеты, а не особенностями самой звезды или инструментальными эффектами.

Почему долгий год представляет особый интерес

В Солнечной системе продолжительность года существенно различается.

Например, Меркурий совершает полный оборот вокруг Солнца менее чем за три месяца, тогда как Нептуну требуется почти 165 земных лет.

Среди известных экзопланет ситуация похожая.

Большинство обнаруженных миров располагаются достаточно близко к своим звёздам, поэтому их годы продолжаются всего несколько дней, недель или месяцев.

Новая планета значительно отличается.

Её чрезвычайно вытянутая и большая орбита делает систему гораздо более похожей на внешние области нашей собственной Солнечной системы.

Именно такие объекты особенно интересуют специалистов по планетообразованию.

Что может рассказать подобная планета

Далёкие массивные планеты позволяют проверить современные модели формирования планетных систем.

Существует несколько важных вопросов:

• где именно образовалась планета;
• мигрировала ли она после формирования;
• как взаимодействовала с другими планетами;
• какое влияние оказала на эволюцию всей системы.

Ответы помогают понять, насколько типичной или необычной является Солнечная система.

Почему TESS продолжает делать неожиданные открытия

Основной задачей телескопа TESS является поиск новых экзопланет возле сравнительно близких звёзд.

Однако накопленные за годы наблюдений данные позволяют исследователям возвращаться к уже изученным участкам неба снова и снова.

При повторном анализе удаётся находить сигналы, которые ранее оставались незамеченными.

Кроме того, современные методы обработки данных становятся всё более совершенными.

Компьютерные алгоритмы способны выявлять очень слабые изменения яркости, которые ещё несколько лет назад могли затеряться среди шумов наблюдений.

Почему планеты с длинными орбитами встречаются редко в каталогах

Редкость подобных объектов вовсе не означает, что их мало во Вселенной.

Наоборот, многие специалисты предполагают, что крупные планеты, расположенные далеко от своих звёзд, могут быть весьма распространёнными.

Проблема заключается именно в способах наблюдения.

Если транзит происходит один раз за несколько десятилетий, шанс увидеть его крайне невелик.

Даже современные космические миссии продолжаются значительно меньше времени.

Поэтому существующие каталоги естественным образом содержат гораздо больше короткопериодических планет.

Что известно о самой системе

Исследование показывает, что новая экзопланета обращается вокруг своей звезды на очень большом расстоянии по сравнению с большинством известных объектов, найденных методом транзитов.

Из-за этого температура на планете значительно ниже, чем у многочисленных так называемых «горячих юпитеров», которые совершают оборот всего за несколько дней.

Такие системы представляют особую ценность, поскольку позволяют изучать разнообразие условий существования гигантских планет.

Какие перспективы открывает находка

Подобные открытия становятся отправной точкой для дальнейших исследований.

Теперь астрономы смогут:

• уточнить параметры орбиты;
• определить массу планеты с большей точностью;
• исследовать свойства её звезды;
• проверить наличие других планет в системе;
• сравнить результаты с моделями формирования гигантских планет.

Каждое новое наблюдение позволит лучше понять историю возникновения этой необычной системы.

Почему архивные данные становятся всё ценнее

Современная астрономия всё чаще использует информацию, собранную за многие годы различными телескопами.

Даже единичное событие, зарегистрированное сегодня, можно сопоставить с архивными измерениями десятилетней давности.

Именно такой подход позволяет подтверждать существование редких объектов, которые невозможно наблюдать регулярно.

По мере накопления данных научная ценность космических обзоров только возрастает.

Что открытие говорит о разнообразии планетных систем

За три десятилетия исследований экзопланет стало ясно, что природа способна создавать самые разные планетные системы. Уже обнаружены миры, обращающиеся вокруг своих звёзд за несколько часов, планеты на сильно вытянутых орбитах, гиганты, движущиеся почти вплотную к поверхности своих светил, и объекты, вращающиеся сразу вокруг двух звёзд.

Новая находка дополняет эту картину, показывая, что современные методы поиска начинают выявлять и противоположную категорию объектов — планеты с чрезвычайно продолжительными орбитальными периодами. Именно такие системы позволяют проводить более полное сравнение с внешними областями Солнечной системы.

Следующий этап исследований

Поиск планет с длинными орбитами остаётся одной из самых сложных задач современной астрономии. Каждая подобная находка представляет особую ценность, поскольку позволяет заполнить пробел между хорошо изученными короткопериодическими экзопланетами и гигантскими планетами, подобными Юпитеру и Сатурну.

Дальнейшие наблюдения этой системы помогут уточнить характеристики новой планеты и проверить существующие модели формирования планетных систем. Одновременно открытие показывает, что даже единичные транзиты, зафиксированные космическими телескопами, способны привести к обнаружению объектов, которые ещё недавно считались практически недоступными для современных методов поиска.

Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org