Цивилизация
Похоже, астрономам удалось совершить прорыв, который станет важной вехой в области исследования экзопланет — планет, которые в огромном количестве открывают в последние годы рядом с другими звездами. С середины 1990-х годов астрономами открыты уже несколько тысяч таких планет, которые имеют разные массы, орбиты, плотности и другие характеристики.
Это все больше наталкивает ученых на мысль, что многопланетные системы, подобные Солнечной, не исключение, а скорее правило для Вселенной. Однако найти другие атрибуты, напоминающие Солнечную систему — спутники планет, астероиды и кометы — ученым до последнего времени не удавалось, слишком малы эти объекты для существующих методов обнаружения.
В статье, опубликованной в журнале Science Advances, астрономы Алекс Тичи и Дэвид Киппинг из Колумбийского университета
рассказали о первом в истории кандидате в экзолуны, найденном у далекой планеты.
В попытке найти экзолуны ученые проанализировали данные о 284 экзопланетах, найденных ранее космическим телескопом Kepler. Именно эта обсерватория в последние годы дала ученым максимальное число новых кандидатов в экзопланеты. Она позволяет находить их методом транзитов — измеряя мельчайшие колебания блеска звезд в момент прохождения планет между ними и Землей.
Ученые выбрали планеты со сравнительно далекими орбитами, которые обращаются вокруг звезд с периодом 30 дней и больше.
Исследуя с высокой точностью время наступления затмения планетами их родительских звезд, ученые обнаружили странную аномалию, связанную с планетой Kepler 1625b. «Мы увидели небольшие отклонения и покачивание на кривой блеска, которые привлекли наше внимание», — пояснил Киппинг.
Проще говоря, если другие планеты вызывали потемнение блеска звезд строго периодично, то планета Kepler 1625b затмевала свою звезду с небольшими отклонениями — то позднее, то раньше.
Этого странного феномена ученым оказалось достаточно, чтобы получить 40 часов наблюдательного времени на крупнейшем космическим телескопе Hubble, чтобы проверить свои подозрения. Телескоп понаблюдал за блеском звезды до и после 19-часового транзита планеты по ее диску. И спустя 3,5 часа после прохождения планеты по диску звезды он заметил второе, куда менее заметное потемнение ее блеска, которое может создавать только «спутник, следующий за планетой, как собачка на поводке за своим хозяином».
«К сожалению, время наблюдений на Hubble закончилось до завершения транзита спутника», — пояснил Киппинг.
Вдобавок к обнаружению вторичного транзита телескоп Hubble получил еще одно веское доказательство наличия экзолуны — основной транзит самой планеты начался на целых 1,25 часа раньше, чем предсказывалось. Так и должно происходить, если планета с луной вращаются вокруг общего центра масс,
заставляя друг друга отклоняться от своего среднего положения на луче зрения.
«Внеземная цивилизация, наблюдая за транзитом Земли и Луны по Солнцу, увидела бы такие же аномалии в наступлении транзита Земли», — пояснил астроном.
Использованный метод — метод вариации времени транзитов, ранее был известен ученым, с его помощью не раз открывались планеты по их взаимному влиянию друг на друга. Поэтому теоретически сбой в наступлении транзита можно было бы объяснить наличием второй, неизвестной планеты в системе. Однако ее не было найдено ранее за четыре года наблюдений на телескопе Kepler.
«Спутник-компаньон – самое простое и естественное объяснение второго провала кривой блеска и отклонения планеты, — считает Тичи. — Увидеть эту кривую блеска было шоком для меня, в тот момент мое сердце забилось чаще. Но мы знаем, что наша задача сохранять рассудительность и проверять все варианты, пока не исключим все возможности для объяснения».
Расчеты показали, что масса предполагаемой луны составляет всего 1,5% от массы планеты, которая по размерам похожа на Юпитер. Примерно такое же соотношение масс имеют Земля и Луна. По словам ученых, и сама планета Kepler 1625b, и ее луна состоят из газа, а, учитывая размеры планеты, ее спутник напоминает планету Нептун.
Такие размеры и позволили астрономам зафиксировать первый в истории спутник внесолнечной планеты. Ученые отмечают, что найденная планета с луной находятся внутри так называемой зоны обитаемости, где теоретически возможно наличие жидкой воды и жизни. «Однако эти тела газообразны и потому не пригодны для жизни, какой знаем ее мы», — пояснил Киппинг.