Легчайшая звезда с планетой оправдала редкий метод охоты

Инструменты обсерватории Palomar помогли астрономам вычислить планету, «прописанную» вместе со своей звездой в 20 световых годах от нас в созвездии Орла (фото Palomar Observatory).

12-летний поиск планет при помощи одного экзотического метода дал сразу в нескольких смыслах впечатляющий результат. Учёные выяснили, что крупный газовый гигант обращается вокруг звёздочки VB 10. А она — аж в 12 раз легче Солнца. И это рекорд минимальной массы для полноценных родительских звёзд.

Под «полноценностью» мы имеем в виду принадлежность объекта именно к звёздам, а не к более лёгким коричневым карликам, в которых реакции синтеза не запускаются. Ведь у последних также не один раз открывали планеты — вот лишь один яркий пример.

Но новичок — красный карлик, то есть звезда спектрального класса М. И это многое значит.

О находке сообщили астрономы из Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory — JPL). Они «поймали» экстрасолнечную планету методом, который можно считать и самым старым, и самым новым одновременно.

Интересно, что хотя новенькая звезда-мама почти в 14 раз тяжелее своей планеты, по размеру они равны, утверждают авторы исследования. А именно – они насчитывают в диаметре примерно одну десятую поперечника Солнца или один диаметр Юпитера (что одно и то же) (иллюстрация NASA/JPL-Caltech).

Называется он астрометрический.

Самый старый он потому, что именно таким способом учёные впервые начали поиск планет вне Солнечной системы полвека назад.

И он же — самый новый. В том смысле, что только теперь дал результат: VB 10b — первый улов астрометрии. А ведь счёт миров, найденных другими способами, давно составляет трёхзначное число и растёт довольно быстро.

Заключается этот метод в многолетнем измерении движения звезды по небесной сфере. И само-то это собственное движение мало, а выявить нужно даже не его, а периодическое отклонение позиции звезды от своей «ровной» траектории, поскольку именно обращение планеты может вызвать крошечное смещение звезды взад-вперёд.

Обратите внимание, это не метод радиальной скорости, в котором точно такое же смещение проявляется косвенно — по регулярным сдвигам в спектре из-за доплеровского эффекта (его поймать проще). Астрометрический метод предполагает прямое измерение координат звезды на протяжении ряда лет.

В случае с VB 10 это было эквивалентно обнаружению сдвига объекта на толщину человеческого волоса при дистанции наблюдения в три километра. Неудивительно, что 50 лет никому не удавалось сделать этот метод поиска планет работающим.

На снимке отмечен бег звезды VB 10 по небу в течение 9 лет. Чтобы выявить у неё планету, нужно было не только посчитать собственное реальное перемещение звезды, составившее 1,5 секунды дуги в год. Потребовалось аккуратно вычесть из него ложное движение звезды (параллакс, вызванный смещением точки зрения наблюдателя из-за вращения Земли вокруг Солнца), которое составило 1/6 угловой секунды в год. А на этом фоне затем ещё и уловить регулярные сдвиги, вызванные раскачиванием далёкого солнца своей планетой, которое составило 0,006 секунды дуги в год.
Синим цветом в стороне от звезды показана увеличенная орбита планеты, для пояснения её ориентации относительно наблюдателя (фото NASA/JPL-Caltech/Palomar).

Но вот астрономы Стивен Правдо (Steven Pravdo) и Стюарт Шаклан (Stuart Shaklan) из JPL вооружились точной и чувствительной 16-мегапиксельной ПЗС-матрицей, подсоединённой к пятиметровому телескопу Hale обсерватории Palomar. Целых 12 лет они фотографировали и прецизионно измеряли положение 30 подозреваемых звёзд. Для каждой замер проводился от двух до шести раз в год.

Теперь же учёные празднуют победу — открытие VB 10b. А что дальше?

NASA изучает возможность запуска в космос миссии SIM Lite, спутника, который помимо целого ряда других задач должен охотиться за экстрасолнечными планетами как раз при помощи астрометрии.

«Этот метод является оптимальным для поиска солнечных систем с такой конфигурацией, как у нашей. Систем, которые могут давать приют другим Землям», — заявил Стивен.

А поскольку столь лёгких, как VB 10, звёзд в Галактике — пруд пруди, астрономы, как они рассказывают в пресс-релизе JPL, сделали осторожный вывод: планеты в космосе распространены куда шире, чем мы думали. И нас ещё ждёт богатый урожай.

Действительно, звёзды спектрального класса М по численности составляют едва ли не 80% от звёзд главной последовательности, а говоря попросту — в Млечном Пути их несметное число.

Тут стоит вспомнить о том, что только 0,01% всех звёзд Галактики пересчитаны и занесены в каталоги. Про остальные можно лишь сказать: их более 100 миллиардов (по некоторым оценкам — все 400).

И если окажется, что пример VB 10 — типичен, придётся существенно пересмотреть оценку общего числа планет в Млечном Пути, числа миров, по своим характеристикам потенциально пригодных для жизни, и, далее по цепочке, числа цивилизаций. (На этот счёт есть любопытное исследование.)

Кстати, а что с характеристиками новой планеты?

Сравнение Солнечной системы и системы VB 10 в одном масштабе. Любопытно, что поскольку даже самая тяжёлая планета нашего дома (Юпитер, тут не показан) весит на три порядка меньше Солнца, она не вызывает заметного раскачивания нашей родной звезды и по отношению к планетам Солнце словно стоит неподвижно. А вот соотношение масс VB 10 и VB 10b едва достигает 1 к 14, потому красный карлик тоже движется по крошечной круговой орбите (и это не считая собственного движения среди звёзд), то есть – вокруг общего центра тяжести системы (иллюстрация NASA/JPL-Caltech).

На весах VB 10b показывает шесть масс Юпитера. Вокруг VB 10 этот мир обращается за 9 месяцев, а радиус его орбиты равен 50 миллионам километров. С учётом внутреннего тепла этого газового гиганта астрономы оценивают температуру нового объекта как «сравнимую с земной». Но едва ли это говорит об обитаемости.

Зато, по предположению Правдо и Шаклана, у VB 10 вполне могут иметься и более лёгкие планеты: скалистые миры на ещё более коротких орбитах. Они в таком случае окажутся близкими аналогами внутренних планет Солнечной системы, несмотря на близость к звезде. Ведь и сама VB 10 — кроха.

«Несколько других экзопланет у более крупных звёзд-карликов класса M также аналогичны нашему Юпитеру. Потому эти звёзды можно считать плодородной почвой для будущего поиска второй Земли», — пояснил важность находки VB 10b Шаклан.

Из предыдущих рекордсменов среди небесных тел — обладателей планет — следует отметить родительский объект MOA-2007-BLG-192L (мы о нём рассказывали), масса которого точно ещё не определена. Но известно, что она близка к 6% от массы Солнца, так что перед нами скорее коричневый карлик, чем звезда.

А VB 10, как мы уже говорили, в 12 раз легче Солнца, то есть её масса равна 8,33% от солнечной. А это почти один в один совпадает с рекордом ряда самых маленьких звёзд Млечного Пути, способных поддерживать ядерные реакции в своём ядре.

Уэсли Трауб (Wesley Traub), один из ведущих учёных NASA в области поиска экзопланет, прокомментировал достижение коллег так: «Это захватывающее открытие. Это намек на то, что природа любит формировать планеты даже вокруг звёзд, очень отличающихся от Солнца».

Ранее астрономы уже находили протопланетные диски у звёзд супергигантов. Теперь же получается, что и противоположный край небесной «табели о рангах» — красные карлики — тоже вполне может удерживать планеты. И это вселяет оптимизм. И веру в гармоничность мироздания.



Россия может спасти свой сегмент МКС перед её уничтожением

25 мая 2009

Разведчик инопланетных океанов завершил первый полевой сезон

22 мая 2009

Астрономы впервые поймали момент рождения миллисекундного пульсара

22 мая 2009

Последний раз рука человека прикоснулась к Hubble

19 мая 2009

Космические помидоры оказались полезнее и устойчивее

19 мая 2009