«Уэбб» открыл новую экзопланету в обитаемой зоне звезды Кеплер-51
Наука

«Уэбб» открыл новую экзопланету в обитаемой зоне звезды Кеплер-51

4 декабря 2024 года, 11:59

В необычной звездной системе, насчитывавшей три экзопланеты с чрезвычайно низкой плотностью, судя по всему, существует и четвертая. Это обнаружила команда американо-японских астрофизиков, наблюдавших за звездой под названием Кеплер-51. Новая экзопланета Кеплер-51e находится в обитаемой зоне своей звезды. Если бы Кеплер-51e поместить в Солнечную систему, ее путь пролегал бы между орбитами Земли и Венеры.

В настоящее время единственный рабочий способ изучения экзопланет требует фиксации их прохода перед звездой. И коллектив, объединяющий астрономов из университетов Пенсильвании и Осаки, намеревался исследовать таким образом Кеплер-51d — третью планету в системе звезды Кеплер-51, расположенной на относительно небольшом расстоянии от Солнца - 2814 световых лет. Система необычна тем, что все входящие в ее состав миры имеют сверхмалую плотность (то, что на жаргоне астрофизиков называется «пушистостью»), и ученые намеревались установить новые подробности, касающиеся внутренней структуры Кеплер-51d.

Но транзит, на наблюдение которого нацелились астрономы, внезапно произошел на два часа раньше, чем должен был по графику. Сначала ученые полагали, что произошла ошибка в расчетах, но, закопавшись в архивы, команда поняла: это была редкостная удача. А именно — документально зафиксированное явление новой экзопланеты.

Три огромных, и при этом необычайно легких планеты, вращающиеся вокруг Кеплера-51, и раньше демонстрировали определенные странности в поведении, но столь незначительные, что на них просто не обращали внимания. Пользуясь моделью, астрономы спрогнозировали, что последняя из планет системы должна пройти перед светилом ровно в 2 часа ночи (с погрешностью в 15 минут).

Везение было в том, что к наблюдениям они приступили с опережением на несколько часов, и около полуночи наземный телескоп зафиксировал транзит, которого никто не ждал. Такое расхождение реального поведения планеты с моделью (после тщательной перепроверки последней) нельзя было объяснить ничем, кроме наличия в этой системе еще одного крупного тела.

Это подтвердили данные, собранные за последние 14 лет телескопом «Кеплер» и космической обсерваторией TESS: все они показали, что аномалии в Кеплер-51 идеально соответствуют именно существованию в ней «лишней» планеты. Просто она не вращается в одной плоскости с Землей и непосредственно зафиксировать ее транзит невозможно.

Это открытие не могло не повлиять на оценку масс уже известных экзопланет системы, которые оказались чуть тяжелее. Правда, является ли Kepler-51e такой же «пушистой», невозможно установить, поскольку она не появляется на линии прямой видимости с Земли. Пока что ученым удалось лишь рассчитать период ее орбиты, который равен 264 суткам. Это чуть больше, чем у Венеры, а значит, Kepler-51e находится в обитаемой зоне своей звезды.

Если ее нельзя наблюдать напрямую, возможно, к ее изучению будут применимы более сложные модели: к примеру, сценарий «маргаритковой планеты».