«Уэбб» может находить спутники экзопланет размером с Луну

Астрономы пока не открыли ни одной подтвержденной экзолуны, хотя возлагали на телескоп большие надежды. Раньше ученые считали, что обнаружить небольшие спутники мешает так называемый «красный шум» — медленные смещения детекторов при нагреве, дрожание оптики или пятна на звездах. Например, при попытке найти луну у газового гиганта Kepler-167 e исследователи анализировали только один транзит, и шум помешал заметить объекты меньше Земли.

Киппинг проверил другой подход. Астроном объединил данные о 12 прохождениях экзопланеты LP 890-9 c по диску ее звезды. Эта каменистая планета находится в 105 световых годах от Земли и обращается вокруг ультрахолодного красного карлика за 8,46 дня. Планета лежит в зоне обитаемости своей звезды, но проходит от нее на расстоянии всего 0,04 астрономической единицы.

Анализ показал, что случайные аппаратные сбои и звездные пятна не повторяются от транзита к транзиту одинаково. Физическое тело движется по строгим законам и меняет яркость звезды в предсказуемые моменты времени. Когда ученые усредняют данные нескольких транзитов, шум сглаживается. Киппинг объединил транзит с сильными помехами всего с одним чистым прохождением и сразу зафиксировал прирост чувствительности.

Все о телескопе «Джеймс Уэбб»: от запуска до первых открытий и снимков

Киппинг не нашел лун у LP 890-9 c, но доказал эффективность метода. С вероятностью 95% у этой планеты нет спутников с радиусом больше 0,1 радиуса Земли. Это исключает объекты масштаба Ио, Европы или Энцелада. Спутники там и не могли сохраниться: из-за близости к звезде гравитационные приливы за миллиарды лет либо выбросили бы луну в открытый космос, либо разорвали бы ее в кольцо.

Работа Киппинга опровергла предположение о непреодолимом приборном барьере «Уэбба». Телескоп технически готов открывать небольшие экзолуны. Главная сложность заключается в нехватке наблюдательного времени, за которое конкурируют исследователи со всего мира.

Иллюстрация NASA / JPL-Caltech