Идет охота на экзолуны вокруг чужих планет

Пришло время еще раз взглянуть на то, как могут выглядеть инопланетные солнечные системы. Астрономы объявили о возможном обнаружении экзолуны или спутника в другой звездной системе из нашей собственной, что является вторым таким потенциальным наблюдением на сегодняшний день.

Сигнал исходит от звезды, которую изучает космический телескоп НАСА «Кеплер», который сейчас находится на пенсии, и ученые, стоящие за новым исследованием, говорят, что их анализ указывает на мини-луну Нептуна, вращающуюся вокруг планеты размером с Юпитер.

Если окажется, что странный сигнал представляет собой экзолуну, открытие даст ученым новое понимание не только этой звездной системы, но и того, как такие системы работают в галактике в целом. «Это объекты, о существовании которых все подозревали, но до 2007 года по ним не проводилось много официальных исследований», — Мариалис Росарио-Франко, астрофизик из Национальной радиоастрономической обсерватории в Нью-Мексико, изучающая экзолуны, но не принимавшая участия в исследовании.

«Внелунная наука — это все еще довольно молодая область, которая полна возможностей», — добавила она. «Это то, что мы только начинаем осознавать, что мы могли бы наблюдать — и мы не наблюдаем эти объекты напрямую; мы просто наблюдаем возмущение, этих объектов в остальном нормальном экзопланетном сигнале».

Ученые, стоящие за новым исследованием, сосредоточились на данных, собранных космическим кораблем «Кеплер» перед его кончиной в 2018 году. Инструмент специализировался на наблюдении за звездами, отслеживая крошечные изменения яркости, поскольку небольшое ритмичное затемнение могло представлять планету, пересекающую ее звезду и планету.

Согласно подсчетам НАСА, астрономы нашли около 2700 подтвержденных планет в данных Кеплера, а также еще 2000 сигналов, которые могут представлять собой инопланетные миры. В новом исследовании ученые рассмотрели 70 из этих наборов данных, каждый из которых представляет то, что, по мнению астрономов, может указывать на холодный газовый гигант, подобный массивным планетам в нашем районе.

Затем исследователи запустили ряд моделей, чтобы увидеть, какие наблюдения Кеплера могут соответствовать тому, что они ожидали бы увидеть, если бы у такой планеты была луна. В рейтинг вошли только три звезды. Затем ученые рассмотрели другие сценарии, которые могли создать те же данные.

В одной системе команда поняла, что сигнал мог быть вызван самим космическим кораблем «Кеплер»; во-вторых, сигнал мог исходить от темных пятен, движущихся по поверхности звезды. Но для последнего кандидата, звезды, известной как Кеплер 1708, ни одно из их альтернативных объяснений не сработало.

«Это упрямый сигнал», — заявил в своем заявлении Дэвид Киппинг, астроном из Колумбийского университета и ведущий автор нового исследования. «Мы швырнули в эту штуку кухонную раковину, но она никуда не денется». Киппинг и другие авторы нового исследования также обнаружили первого кандидата на экзолуну в системе, получившей название Кеплер 1625.

Новая статья опирается на аналогичную технику, но она даже более консервативна, чем уже строгий процесс, использованный в первом исследовании. Росарио-Франко. Она назвала спутник Kepler 1625 «вполне общепринятым астрофизическим сообществом», хотя и не подтвержденным.

Это признание частично связано с дополнительными наблюдениями космического телескопа Хаббла, и ученые ожидают, что новый кандидат в экзолуну также будет стимулировать больше наблюдений. «Меня еще не убедил этот кандидат, но определенно стоит еще раз взглянуть, чтобы попытаться подтвердить», — сказала Лаура Крейдберг, исследователь экзопланет из Астрономического института Макса Планка в Германии, которая не участвовала в новом исследовании. .com в электронном письме.

Конечно же, следующая крупная обсерватория, космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА, наконец-то находится в космосе, а научная работа должна начаться этим летом. «Я был бы убежден, если бы мы наблюдали еще одно прохождение планеты с помощью JWST и видели дополнительное падение яркости из-за Луны», — написал Крейдберг.

«Экзомуны раздвигают пределы наших возможностей обнаружения, поэтому стоит быть очень осторожным». Оба кандидата в экзолуны больше, чем любая другая луна в нашей Солнечной системе, но это неудивительно, сказал Киппинг. «Первыми обнаруженными в любом опросе, как правило, будут чудаки», — сказал он. «Большие, которые просто легче всего обнаружить с нашей ограниченной чувствительностью».

Праздник планет и мечты о лунах

Ученые обнаружили первые экзопланеты всего 30 лет назад; с тех пор поле взорвалось, убедив ученых в том, что отдельная звезда, вероятно, встречается реже, чем звезда, по крайней мере, с одной планетой. Итак, если планеты общие, что дальше? Наша собственная солнечная система насчитывает более 200 спутников, что делает эту категорию следующей логической целью, хотя и сложной, учитывая небольшой размер этих объектов.

«На сегодняшний день астрономы нашли более 10 000 кандидатов в экзопланеты, но экзолуны гораздо сложнее», — сказал Киппинг. Эта трудность означает, что каждое возможное открытие действительно имеет значение. «Очень приятно иметь еще одного кандидата», — сказал Росарио-Франко. И она сказала, что особенно интригует тот факт, что обе луны такие большие — размером с сами планеты.

Основываясь на нашей Солнечной системе, у ученых есть три теории о том, как появляются луны: остатки гигантского удара, пролетающая скала, захваченная планетой, или слияние из диска обломков, как планета. Но ни одна из трех идей не могла объяснить этих кандидатов, новую загадку, по словам Росарио-Франко, которой рады видеть ученые.

«У экзолуны есть большой потенциал, чтобы научить нас тому, как формируются планеты в целом», — сказал Крейдберг. «Они также очень крутые! В нашей Солнечной системе есть десятки спутников, поэтому я не удивлюсь, если они обычны и для других звезд.

В меньшем масштабе обнаружение экзолуны также даст ученым более подробный портрет планетарной системы. «Я думаю, что важно иметь как можно больше информации об окрестностях этой звездной системы и об окрестностях конкретной экзопланеты», — сказал Росарио-Франко.

«Маленькие объекты могут дать большое представление о динамике, орбитальной эволюции и миграции всех этих планет, лун, спутников и астероидов, которые являются частью основных звездных систем, которые мы только начинаем понимать».