Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 11.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Экзопланеты, подобные Нептуну, могут оказаться наиболее распространёнными на дальних рубежах звёзд

shortstoryf

Новое статистическое исследование планет, обнаруженных методом гравитационного микролинзирования, утверждает, что миры размером с Нептун являются наиболее распространёнными типами экзопланет, которые могут сформироваться в холодных внешних границах планетарных систем. Это исследование предоставляет первую точную идентификацию типов планет, которые вероятнее всего могут быть обнаружены далеко от своей звезды. Учёные говорят, что на таком расстоянии планеты образуются наиболее эффективно.

«Мы обнаружили явное предпочтение в размерах холодных планет. Вопреки некоторым теоретическим предсказаниям из текущих исследований мы можем вывести, что наиболее многочисленные экзопланеты обладают массой Нептуна, и, скорее всего, нет никакого ожидаемого увеличения численности экзопланет более низких масс. Мы пришли к заключению, что планеты, размером с Нептун, на внешних границах систем примерно в 10 раз более распространены, чем планеты массой Юпитера на орбитах, подобных Юпитеру», — Дэйсукэ Судзуки, исследователь в Центре космических полётов имени Годдарда.

Экзопланета

Так может выглядеть экзо-Нептун в представлении художника. Источник: NASA/Goddard/Francis Reddy

Метод гравитационного микролинзирования исследует изгиб светового потока, который происходит, когда он летит мимо крупных объектов. Он предсказан общей теорией относительности Эйнштейна. Чтобы этот эффект можно было наблюдать с Земли, звезда переднего плана должна встать на одну линию со звездой заднего плана, если смотреть с нашей планеты. Поскольку линзирующая звезда перемещается по своей орбите вокруг галактики, изменяется и взаимное расположение этих объектов, а, следовательно, и видимая яркость источника. Точное исследование этого света предоставляет астрономам различные подсказки о природе этой звезды, включая информацию о планетах, которые могут быть на её орбите.

«В основном мы можем определить отношение массы планеты к массе звезды и расстоянием между этими объектами. Приблизительно для 40 процентов экзопланет, обнаруженных методом микролинзирования, мы может определить массу звезды, а, следовательно, и массу самой планеты», — Дэвид Беннетт, астрофизик из Центра космических полётов.

На сегодняшний день было обнаружено свыше 50 экзопланет методом микролинзирования. Это ничтожно мало по сравнению с тысячами других планет обнаруженных иными способами, такими как по колебаниям или по затенению звезды-хозяина, вызываемого присутствием планет. Поскольку необходимое выравнивание звёзд встречается довольно редко, астрономы должны постоянно контролировать миллионы звёзд, контролируя их яркость, что могло бы сказать о случае микролинзирования.

Однако эффект микролинзирования, не смотря на свою сложность, имеет большой потенциал. С его помощью можно, например, обнаружить планеты, которые в сотни раз дальше, чем те, которые можно обнаружить другими методами. В связи с этим у астрономов появляется широкое поле для исследования экзопланет в Млечном Пути. Метод микролинзирования поможет определить и местоположение экзопланет меньших масс и на больших расстояниях от их звёзд. К тому же, этот способ поиска настолько чувствителен, что позволяет находить даже блуждающие экзопланеты, которые не привязаны ни к одной из звёзд.

Космический телескоп «Кеплер» был чрезвычайно успешен в поисках новых экзопланет в рамках миссии K2. К настоящему времени аппарат совершил более 2500 подтверждённых открытий экзопланет транзитным методом, то есть таким, при котором свет от звезды блокируется планетой, проходящей по её диску. Этот метод очень чувствителен для экзопланет вблизи у своих звёзд, но теряет свой смысл при увеличении дистанции. Метод микролинзирования как тем и хорошо, что чувствителен для экзопланет на далёких рубежах звёзд и практически не работает для близких.

«Объединение микролинзирования с другими методами предоставляет нам более ясную общую картину планетарного населения нашей галактики», — Текехиро Суми из Университета Осаки в Японии.

С 2007 по 2012 год специальная группа Microlensing Observations in Astrophysics (MOA), образовавшаяся в результате сотрудничества исследователей в Японии и Новой Зеландии, опубликовала 3300 оповещений, сообщающих астрономическому сообществу и продолжающихся событиях микролинзирования. Команда идентифицировала 1474 чётких сигналов микролинзирования с 22 ясными сигналами экзопланет. В это число включены четыре планеты, о которых ранее никогда не сообщали.

Экзопланеты

На этом графике показаны 4769 экзопланет и кандидатов в экзопланеты. Все они расположены относительно их массы и расстояния к снеговой линии. Источник: NASA’s Goddard Space Flight Center

Чтобы изучить эти события более подробно, команда воспользовалась данными другого глобального проекта по изучению микролинзирования — Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) — а также второстепенных проектов, которые должны были контролировать оповещения от MOA и OGLE.

По полученной информации исследователи сумели выявить зависимость частоты обнаружения экзопланет по сравнению с массовым отношением планеты и звезды, а также расстояний между ними. Так, например, для типичной звезды с массой в 60 процентов от солнечной типичная микролинзированная планета будет иметь массу в 10-40 раз больше массы Земли. Для сравнения, масса Нептуна в нашей Солнечной Системе эквивалентна 17 Землям.

Эти результаты означают, что холодные экзопланеты с массой как у Нептуна, вероятно, будут наиболее распространёнными типами планет за пределами, так называемой, «снеговой линии» — области пространства вокруг звезды, в котором вода всегда оставалась бы замороженной во время формирования планет. В Солнечной Системе такая линия, как предполагается, была расположена на 2.7 радиусах орбиты Земли вокруг Солнца. Если говорить нынешними вещами, то в момент времени формирования планет она располагалась посреди главного пояса астероидов.

По информации НАСА.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google