Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 17.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Поиск экзопланет в системе TRAPPIST-1

Поиск экзопланет в системе TRAPPIST-1
shortstoryf

Для того чтобы точно определить размеры экзопланеты, астрономам важно понять критическую информацию не только о радиусе звезды, вокруг которой она вращается, но так же и то, является ли звезда единственной в системе или имеет где-то компаньона. А, принимая во внимание то, что почти половина всех известных звёзд являются двойными, вращающимися вокруг одного центра масс, необходимость понимания их свойств вырастает вдвойне.

Существует одна особенно интересная и относительно близкая к нам звезда под названием TRAPPIST-1, которая не так давно привлекла к себе внимание многих исследователей со всего мира. Астрономы изначально пытались узнать, является ли звезда TRAPPIST-1, вокруг которой вращаются три потенциально твёрдые планеты, а одна из них в умеренной зоне, пригодной для существования жизни, единственной, как Солнце, или где-то в её системе есть другая сопутствующая звезда. Если эта система в действительности будет бинарной, то обнаруженные экзопланеты должны обладать большими размерами, возможно, достаточно большими, чтобы быть ледяными гигантами, подобными Нептуну.

Если экзопланета вращается вокруг двойной звезды, хотя астрономы считают, что видят свет лишь одной, то реальный радиус планеты будет больше, чем измеренный. Такие различия в измерениях размеров экзопланет могут быть небольшими, в пределах 10 процентов, а могут быть и больше примерно в два раза, всё зависит от яркости звезды в системе.

Чтобы подтвердить или опровергнуть тот факт, является ли звезда TRAPPIST-1 одной звездой, учёные занялись её доскональным изучением. Для этого они воспользовались специально разработанной камерой DSSI (Differential Speckle Survey Instrument), которая способна измерить искажения света, проходящего через атмосферу Земли, и удалить эту информацию из итоговых данных. В результате удалось получить данные в высоком разрешении и установить, что свет, приходящий из системы TRAPPIST-1, исходит от одной звезды, а не от двух.

Теперь, с подтверждением того, что никакие другая сопутствующая звезда не находится рядом с этой звездой и не влияет на результат, можно смело утверждать, что периодические падения яркости TRAPPIST-1 связаны именно с прохождением по её диску экзопланет, причём, земного размера. Также можно сказать, что они, вероятнее всего, будут каменными.

«Понимание, что мы обнаружили экзопланеты земного размера, потенциально каменные и в пригодной для существования жизни зоне, расположенные на расстоянии 40 световых лет от Земли является потрясающим открытием. Система TRAPPIST-1 будет изучаться и дальше очень подробно, так как эти проходящие по её диску транзитом экзопланеты предоставляют одну из лучших возможностей охарактеризовать атмосферу чужого мира».

TRAPPIST-1

Этот рисунок демонстрирует то, как по-разному выглядит свет от звезды, когда на него смотришь просто с наземного телескопа. Левый верхний угол показывает просто одиночный кадр звезды. Видно, что её тело занимает всю область снимка. В правом верхнем углу показана та же звезда, но с исключением эффектов атмосферы. Становится ясно, что в этой системе присутствует не одна, а две звезды. Именно такой метод исключения размытия света и носит название спекл-интерферометрии. Внизу показано спекл-изображение системы TRAPPIST-1. Видно, что никакой второй звезды здесь нет. Справа внизу показаны возможности спекл-камеры: она может разглядеть область, которая расположена вокруг звезды ближе, чем Меркурий к Солнцу. Источник: Gemini Observatory/AURA and NASA/Ames/W. Stenzel

Камера DSSI была установлена на 8-метровом телескопе Джемини Юг в чилийской обсерватории. Этот прибор позволяет получать самые качественные и чёткие изображения звёзд с наземного телескопа. А близость системы TRAPPIST-1 позволила астрономам пристальнее вглядеться в систему, даже ближе, чем орбита Меркурия вокруг нашего Солнца. В связи с полученной информацией интерес к недавно обнаруженной звезде и её трём экзопланетам сейчас очень высок. Сама звезда является тусклым карликом класс M, который, относительно большинства звёзд, является очень маленьким и холодным. Но именно эти свойства делают обнаружение экзопланет, проходящих по диску звезды, проще.

Ближе к концу 2016 года намечаются более подробные измерения транзитов экзопланет, когда космический аппарат «Кеплер» в рамках своей миссии K2 повернётся к этому участку неба. Этот телескоп сможет наблюдать с точностью до минут изменения светимости звезды, само исследование будет проводиться приблизительно 75 дней. Наблюдения именно из космического пространства предоставят чрезвычайно точные измерения форм экзопланет, улучшенное понятие о их радиусе и орбитальном периоде. Фиксация изменений в середине разового события транзита может помочь астрономам определить массы экзопланет. В дополнении ко всему, новые наблюдения «Кеплера» должны показать наличие или отсутствие транзитов других экзопланет в системе TRAPPIST-1.

В основе работы прибора DSSI лежит метод спекл-интерферометрии (от английского speckle — пятнышко, крапинка), который заключается в анализе зернистой структуры изображения объекта, предложен в 1970 году Антуаном Лабейри. В настоящее время этот метод даёт астрономам уникальную возможность охарактеризовать среду вокруг далёких звёзд. Он позволяет получить изображения в ультравысоком разрешении благодаря многократным съёмкам с чрезвычайно короткими выдержками (примерно 40-60 миллисекунд). Затем проводится анализ полученного света и турбулентность атмосферы «замораживается», позволяя её исключить.

Объединив несколько тысяч отдельных кадров и используя математические методы, чтобы удалить мгновенные искажения, вызванные атмосферой Земли, конечный результат предоставил разрешение звезды, равное теоретическому пределу возможностей 8-метрового телескопа Джемини, если бы никакой атмосферы не было.

Исследователи и инженеры из Центра космических полётов НАСА сейчас заниматься производством двух новых спекл-интерферометрических приборов. Один из них будет установлен осенью на 3.5-метровый телескоп в обсерватории WIYN, расположенной в пустыне Сонора в Аризоне. Второй прибор будет установлен на телескоп Джемини север.

В системе TRAPPIST-1 обнаружено сразу семь землеподобных экзопланет, три из которых находятся в зоне обитания

По информации NASA.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

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