Дослідники, які працюють з даними з TESS НАСА (Transiting Exoplanet Survey Satellite), виявили планету, яка обертається двома зірками. Спочатку система вчені-громадяни визначали як пару затемнюючих бінарних зірок без планети. Але стажер, придивившись до цих даних, виявив, що вони були невідомі.
Ім'я стажера - Вольф Кук'є, і він був літнім стажистом у космічному польотному центрі Годдарда НАСА, агенції, що управляє TESS. Вчені-громадяни Zooniverse в програмі TESS Planet Hunters фіксували зміни яскравості зірок у даних TESS та завантажували їх. Cukier уважніше вивчав ці завантаження, коли він натрапив на дані із TOI 1338, двійкової зіркової системи, що знаходилася на відстані 1300 світлових років у сузір'ї Pictor.
"Я переглядав дані про все, що добровольці позначили як затьмарення бінарне - систему, де дві зірки кружляють навколо один одного і з нашого погляду затьмарюють одна одну на кожну орбіту", - сказав Кукір. "Близько трьох днів мого стажування я побачив сигнал із системи під назвою TOI 1338. Спочатку я подумав, що це зоряне затемнення, але час було неправильним. Це виявилася планетою ».
Циркулярна планета - це та, яка обертає дві зірки, і це перша TESS. Існує понад 20 інших підтверджених кругозорів і кілька непідтверджених або сумнівних. Це відкриття було представлено на панельній дискусії на щорічній зустрічі Американського астрономічного товариства. Кукієр та інші дослідники представили свої висновки у статті в науковому журналі.
Планета називається TOI 1338 b, і це єдина планета, про яку ми знаємо в системі. Він приблизно в 6,9 рази більший від Землі, що ставить його для порівняння між Нептуном та Сатурном. Одна зірка, якою він обходить, приблизно на 10% масивніша за наше Сонце, а інша - прохолодніша і тьмяніша, і лише третина маси Сонця. Оскільки TOI 1338 b знаходиться майже на одній площині, як зірки, він зазнає сонячних затемнень кожні 15 днів.
TESS працює, виявляючи планети, що проходять між нами та їхніми зірками. Кожен раз, коли це трапляється, його називають транзитом. Його чутливі камери можуть виявити ці крихітні краплі світла від зірки. TESS проводить дворічну місію з виявлення екзопланет, вивчаючи той самий сектор неба протягом 27 днів. Її основна увага зосереджена на пошуку земноподібних світів навколо довколишніх зірок, які легше прослідкувати за іншими обсерваторіями та телескопами.
Але більшість екзопланет, виявлених поки що, TESS та іншими мисливцями на планету, обертаються навколо однієї зірки. Циркулярі типу TOI 1338 b виявляються складнішими для виявлення. Обидві зірки в системі також орбітують, що робить складним розплутати різні транзити та занурення у світло. У цьому випадку менша зірка проходить перед більшою, створюючи подібне падіння зоряного світла, як транзит планети.
"Це типи сигналів, з якими алгоритми дійсно борються".
Васелін Костов, провідний автор Інституту SETI та Центру космічних польотів Годдарда
Транзити TOI 1338 b відбуваються нерегулярно, кожні 93 та 95 днів, що робить його неперіодичним. І глибина, і тривалість транзитів змінюються також через рух обох зірок. Складність полягає в тому, що TESS може бачити лише транзит планети перед більшою зіркою, а не меншою.
"Це типи сигналів, з якими насправді борються алгоритми", - сказав головний автор Веселін Костов, науковий співробітник Інституту SETI та Годдард, який працював над іншими дослідженнями навколоземних планет. "Людське око надзвичайно добре знаходить шаблони даних, особливо неперіодичні, як ті, які ми бачимо при переходах з цих систем".
Cukier дивився на дані про транзит і спочатку був невпевнений. Кожен транзит повинен був перевірятися індивідуально, оскільки і транзит планети, і транзит меншої зірки перед більшою давали схожі провали в зірковому світлі. Спочатку здавалося, що менша зірка спричиняє занурення, але терміни її не відповідали затемненню. Команда використовувала програмний пакет під назвою "Елеонора", названий на честь головного героя в "Контакт" Карла Сагана, щоб допомогти їм зрозуміти, що вони бачать.
"На протязі всіх своїх зображень TESS контролює мільйони зірок", - сказала співавтор Адіна Файнштейн, аспірантка університету в Чикаго. «Тому наша команда створила елеанору. Це доступний спосіб завантаження, аналізу та візуалізації даних про транзит. Ми розробили його з урахуванням планет, але інші члени спільноти використовують його для вивчення зірок, астероїдів і навіть галактик. "
TESS - це не перший, хто вивчає TOI 1338. Його вивчали з нуля в радіальних обстеженнях швидкості. Ці архівні дані допомогли команді визначити орбіту TOI 1338 b. За їх словами, орбіта планети буде стабільною протягом наступних 10 мільйонів років, хоча з нашої точки зору вона перестане проходити перед зіркою в листопаді 2023 р. Тоді приблизно в 2031 році ми знову побачимо транзити, завдяки куту орбіти.
Хоча ми виділили лише декілька, циркулярії можуть бути досить поширеними. Їх просто важко знайти, особливо малих, хоча кругозір швидше проходить транзитом, ніж планети, що обертаються навколо однієї зірки.
Кругові планети можуть мати деякі дивні характеристики в порівнянні з планетами, що обертаються однією зіркою. Орбітальні характеристики цих систем можуть бути складними та динамічними. Деякі астрономи називають їх "насильниками".
Один виявлений в 2014 році, Kepler 413-b, має осьовий нахил, який може змінюватися на цілих 30% за 11 років. Він знаходиться біля внутрішнього краю зони для проживання, і його пори року можуть дико коливатися. Астрономи, що вивчали планету, спостерігали три транзити, що відбувалися за 66 днів. Тоді не було жодних транзитів протягом 800 днів, після чого ще п'ять транзитів, розділених по 66 днів. Ці прогалини в транзитах змушують вчених вважати, що там є набагато більше циркулярів, ми просто не спостерігаємо в потрібний час, щоб побачити їх транзитом.
Бінарні зіркові системи є загальними, і астрономи очікують, що TESS знайде сотні тисяч більше затьмарених бінарних систем зірок під час дворічної місії. Виходячи з цього, космічний корабель, ймовірно, знайде набагато більше навколоземних планет. Для довідки, Кеплер знайшов 12 навколоземних планет у 10 затемнених бінарних системах зірок.
Більше:
- Прес-реліз: Місія NASA TESS розкриває свій перший світ з двома зірками
- Космічний журнал: Хаббл виявляє планету навколо бінарної системи зірок
- Запис у Вікіпедії: кругові планети
