 |
Астронет: Н.Т. Ашимбаева/ГАИШ Новый рекорд при обнаружении экзопланеты. http://variable-stars.ru/db/msg/1228255 |
Новый рекорд при обнаружении экзопланеты.5.06.2008 13:30 | Н.Т. Ашимбаева/ГАИШ, Москва
Международная команда астрономов под руководством Дэвида Бенетта (David Bennett) открыла планету вне Солнечной системы массой всего около 3-х масс Земли, вращающуюся вокруг звезды с такой малой массой (0,06 массы Солнца), что ее ядро возможно недостаточно велико, чтобы там проходили ядерные реакции.
Когда начался бум открытия первых экзопланет (1995 год), то все планеты были открыты при анализе лучевых скоростей, причем звезды, у которых они были обнаружены, принадлежали обычно к спектральному классу F, G или K в силу того, что у них обнаружить планеты проще. Однако, наблюдения областей звездообразования показали, что звезды практически всех классов могут иметь протопланетные диски; таким образом, класс звезды не влияет на образование планет. Например, газовые планеты-гиганты обнаружены у звезд всех типов, хотя найти их у маломассивных звезд менее вероятно, что понятно. Развитый в недавние годы метод микролинзирования позволил продвинуться в область более холодных планет-гигантов, с массами примерно 10 масс Земли, при этом масса звезды может быть и меньше 1 массы Солнца.
Планета MOA-2007-BLG-192Lb установила рекорд по малости массы планет, вращающихся вокруг нормальной звезды. Звезда MOA-2007-BLG-192L расположена на расстоянии в 3 000 световых лет от Земли. Масса самой звезды около 6% масс Солнца. Такие звезды называются коричневыми карликами , из-за того, что имеют массу ниже предела, необходимого для поддержания ядерных реакции в ядре. Правда, ошибки измерений также дают величину больше 8% солнечных масс, что позволяет говорить о возможном варианте MOA-2007-BLG-192L как маломассивной звезды Главной последовательности с горением водорода в ее недрах.
Рис.1. На рисунке представлены известные внесолнечные планеты как функция масса - полуось орбиты. Планеты, открытие методом микролинзирования, показаны сплошными красными кружками, MOA-2007-BLG-192Lb - большой красный кружок с белым пятно в центре. Голубые точки - планеты, открытие методом транзита, черные - с помощью измерений лучевых скоростей. Желтая, голубая и зеленая области - ожидаемая чувствительность соответственно по программе исследований радиальных скоростей, космических миссий Kepler и SIM. Красные кривые (темная и светлая) - предполагаемая чувствительность для наземных и космических исследования соответственно. Для сравнения представлены планеты Солнечной системы - заглавные начальные буквы названий черным цветом (рисунок из статьи авторов arXiv:0806.0025v1).
Открытие показывает, что у звезд и с очень малыми массами также могут существовать планеты. До этого прецедентов не было - планет у звезд с массой меньше, чем 20% масс Солнца, не находили, - но эта находка дает большие надежды на то, что можно ожидать и обнаружение планет подобных Земле. Это тем более актуально, т.к. у планируемого НАСА телескопа James Webb Space Telescope одной из задач как раз и стоит обнаружение признаков жизни у планет с массой типа Земли, вращающихся около маломассивных звезд в окрестностях Солнца.
Открытие системы MOA-2007-BLG-192L было сделано с помощью Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) и Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) используя метод гравитационного микролинзирования. Гравитационное микролинзирование состоит в том, что лучи света искривляются при прохождении вблизи массивного тела, такого как звезда. Под воздействием силы гравитации объекта (линзирующей звезды), расположенного на пути распространения света, окружающее пространство искривляется и действует как гигантская увеличивающая линза. Эффект проявляется только в том случае, если наблюдатель находится точно на линии звезда-линзирующий объект.
Использовался новый телескоп MOA-II в Mt. John Observatory в Новой Зеландии и камера MOA-cam3 camera, способная строить изображение области неба в 13 раз больше площади Луны. Эта система телескоп-камера способна мониторить все известные объекты микролинзирования. Наблюдения показали, что сама звезда имеет массу, составляющую около 6% от массы Солнца. Это подтверждается также изображением с высоким угловым разрешением, полученным с адаптивной оптикой на VLT в Чили. Эти изображения подтвердили, что звезда - это или коричневый карлик или очень маломассивная звезда.
Орбита планеты этой звезды (или коричневого карлика) имеет радиус, сопоставимый с радиусом орбиты Венеры. Сама звезда существенно слабее Солнца - от 3000 до 1 миллиона раз, - поэтому верхняя атмосфера планеты должна быть даже холоднее, чем у Плутона. Однако, похоже, что планета имеет массивную атмосферу, которая позволяет иметь более высокие температуры на низких широтах. Вполне возможно, что внутренний нагрев в результате радиоактивного распада будет достаточен, чтобы поверхность планеты была также нагрета, как и Земля, но теория предполагает, что поверхность может быть полностью покрыта очень глубоким океаном.
Этот результат подтвердил предсказание Bennett и Sun Hong Rhie в 1996 году, что метод микролинзирования должен быть чувствителен к планетам земной массы. При этом MOA-2007-BLG-192 - первое событие планетного микролинзирования, открытое без соответствующего наблюдения кривой блеска. И это случайность, что первая экзопланета земной массы была открыта именно с помощью этого метода.
(Статья будет опубликована в сентябрьском номере Astrophysical Journal ( arXiv:0806.0025v1)).