Астрономы, использующие телескоп «Субару» на Гавайях, обнаружили массивную планету и коричневый карлик, вращающиеся вокруг далеких звезд. Эти открытия стали первыми результатами проекта OASIS (Observing Accelerators with SCExAO Imaging Survey), который сочетает космические измерения с передовыми возможностями телескопа «Субару» для поиска скрытых миров. Работа опубликована в The Astronomical Journal.
Как OASIS находит скрытые миры
Эти исследования позволяют NASA тестировать критически важные технологии наблюдения экзопланет земного типа, которые планируется проводить с помощью космического телескопа Nancy Gracу Roman. Его запуск намечен на будущий год.
Лишь около 1% звезд имеют в подопечных массивные планеты-гиганты и коричневые карлики, которые можно сфотографировать напрямую с помощью современных телескопов. Даже в молодых планетных системах, где эти объекты все еще раскалены от энергии, полученной при формировании, они все равно намного тусклее своих звезд и легко теряются в их сиянии. Ключевой вопрос для астрономов: как же тогда искать эти объекты?
Именно здесь на помощь приходит проект OASIS, руководят которым Тэйн Карри и Масаюки Кузухара. Программа использует данные двух внеземных миссий Европейского космического агентства — Hipparcos и Gaia — для выявления звезд, на которые воздействует гравитация невидимых компаньонов. Аппарат Hipparcos был снят с дежурства еще в 1993 году, но его информация до сих пор актуальна. Запущенная в 2013 году (кстати, с помощью российского носителя «Союз») и находящаяся во второй точке Лагранжа, Gaia в настоящее время не ведет активных наблюдений, но ее последний архив Gaia BH3 еще даже полностью не разобран.
Обработав информацию ESA, ученые нацелили OASIS на перспективных кандидатов с помощью системы Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics (SCExAO), которая обеспечивает исключительную точность и использует передовые технологии, необходимые для того, чтобы сделать фотографии невидимых спутников.
Подробнее о новых открытиях
Недавно открытая планета HIP 54515 b вращается вокруг звезды, расположенной в 271 световом году от нас в созвездии Льва. Масса планеты почти в 18 раз превышает массу Юпитера (MJ), и она вращается вокруг своей звезды на расстоянии, примерно равном расстоянию от Нептуна до нашего Солнца (30,1 а.е. или 4,55 миллиарда километров). Но если смотреть с Земли, то звезда и планета кажутся очень близкими друг к другу. Примерно такого размера был бы бейсбольный мяч, если бы его рассматривали с расстояния 100 км. Система SCExAO позволила получить чрезвычайно четкие изображения, благодаря которым мы можем увидеть планету.
Второе открытие, HIP 71618 B, — это коричневый карлик массой 60 MJ, расположенный на расстоянии 169 световых лет от нас в созвездии Волопаса. Коричневые карлики иногда называют «несостоявшимися звездами», потому что они формируются как звезды, но не становятся достаточно массивными для поддержания полноценного термоядерного синтеза.
Значение для будущих наблюдений
По мнению исследователей коричневый карлик HIP 71618 B идеально подходит для наблюдений с помощью космического телескопа NASA «Роман». Он будет демонстрировать технологии для тестирования систем коронографов, которые понадобятся будущим телескопам для фотографирования планет вокруг других звезд — планет, которые в миллиарды раз тусклее своих звезд-хозяек.
До этого открытия у астрономов не было ни одной подтвержденной цели, отвечающей всем строгим требованиям для проведения такой демонстрации. Удачная съемка HIP 71618 B меняет ситуацию, подходя под все критерии: главная звезда яркая, а коричневый карлик находится в нужном месте и отображен вполне отчетливо.
Впрочем, авторы опасаются, что на рабочих длинах волн коронографа Roman HIP 71618 B будет достаточно тусклым по сравнению со своей звездой, чтобы можно было проверить эти новые технологии.
Открытия, сделанные с помощью OASIS, демонстрируют, как сочетание высокоточного отслеживания звезд из космоса и прямой съемки с земли позволяет обнаруживать планеты и коричневые карлики, которые в противном случае остались бы незамеченными. Подобные совместные наблюдения показывают, что телескоп «Субару» останется одной из ведущих мировых обсерваторией достаточно долго.
О различии и сходстве коричневых карликов и супер-Юпитеров читайте в недавнем материале Hi-Tech Mail.
