Ученые научились бороться со вспышками звезды TRAPPIST-1, мешавшими изучать ее экзопланеты
Астрофизики изобрели новый метод повышения точности исследований далеких экзопланет. На примере наблюдений за звездой TRAPPIST-1 они создали математический алгоритм, который очищает с изображений телескопа «Джеймс Уэбб» ее многочисленные ежедневные вспышки. В результате ученые могут теперь без помех изучать 7 планет этой системы, часть из которых, вероятно, имеют атмосферу.
Благодаря телескопу «Джеймс Уэбб» впервые в истории ученые смогли искать планеты вокруг других звезд, у которых есть вторичные атмосферы, как, например, у Земли, Венеры или Марса. Однако эти поиски могут быть непростыми. Так, например, большинство небольших по размеру каменистых планет, которые ученые планируют исследовать с помощью телескопа, вращаются вокруг красных карликов – одних из самых взрывоопасных звезд.
Звезда TRAPPIST-1 - небольшая, но активная, - расположена примерно в 40 световых годах от Земли. Вокруг нее вращаются семь планет, едва ли больше Юпитера, при этом звезда испускает мощные выбросы энергии в виде вспышек несколько раз в день, распространяя излучение далеко в космос. Для сравнения, на Солнце, подобные вспышки происходят примерно раз в месяц. Частые вспышки отражаются на наблюдениях за планетами, вращающимися вокруг красного карлика, и значительно усложняют их изучение.
Поскольку экзопланеты, подобные семи объектам TRAPPIST-1, находятся достаточно далеко, астрофизики могут наблюдать их только тогда, когда они проходят перед своими звездами. Но когда звезда так же хаотична, как TRAPPIST-1, это становится трудной задачей. Если не учесть вспышки, астрономы могут обнаружить в атмосфере отслеживаемой планеты «лишние» объекты – например, молекулы, которых на самом деле там нет, или неправильно рассчитать количество вещества в атмосфере.
Международная группа исследователей под руководством Варда Ховарда из Колорадского университета в Боулдере считает, что нашла частичное решение этой проблемы. Используя телескоп «Уэбб» – самый мощный телескоп, когда-либо запущенный в космос, команда наблюдала 27 часов за TRAPPIST-1 и зафиксировала серию вспышек, исходящих от звезды. Астрофизики разработали математический метод, чтобы отделить свет, исходящий от этих вспышек, от обычного излучения звезды. Идея похожа на использование фильтров для удаления бликов с фотографии, сделанной на смартфон. С помощью этого метода, команда смогла удалить из своих наблюдений около 80% света от вспышек. В результате телескоп получил более четкие изображения планет и их атмосфер, а ученые – более точные данные.
Авторы работы отмечают, что результаты – неидеальные и им пока есть к чему стремиться, однако это уже большой шаг к тому, чтобы помочь астрофизикам в дальнейших исследованиях семи планет TRAPPIST-1. Кроме того, предложенный метод можно будет применить и во время наблюдений за другими звездными системами, близкими к Земле.
