Подарить звезду близкому человеку через сайт РосАстрономии сегодня может каждый. Откуда берутся новые и новые звезды и планеты? Рассмотрим ответ на вопрос, существуют ли на самом деле внесолнечные планеты, которые мы уже открыли многими тысячами и даже присвоили им имена. 

Первые внесолнечные планеты в истории

Знаете ли вы, как была открыта первая планетарная система, отличная от нашей? Об открытии было объявлено в 1992 году. Группа радиоастрономов под руководством Александра Вольшана и Дейла Фрайла опубликовала результаты анализа пульсаров (разновидность быстровращающихся нейтронных звезд). Они показали, что регулярность излучения, которой славятся пульсары, нарушена чем-то невидимым. Модели, созданные для объяснения возмущений, предполагали существование на орбите этого пульсара небесных тел — планет. Назвать звезду, кстати, предложили ее первооткрывателям. Она получала название "звезда Вольшана и Фрайла".

Да, это оказались планеты, хотя 25 лет назад это казалось удивительным, особенно из-за того, где они были обнаружены. То есть на месте космического пожара после звезды, закончившей свою жизнь как пульсар. И такой эволюционный путь предполагает очень сильный взрыв. Тем не менее, сохранилось несколько объектов, сохранивших свою железную (в прямом смысле этого слова) структуру. Там нет шансов на жизнь, потому что их поверхность пронизана очень сильным потоком рентгеновских лучей, циклически испускаемых пульсаром.

Планеты, открытые командой Вольшана, уникальны, но это не единственная подобная система. В настоящее время известно 7 пульсаров, вращающихся вокруг планет.

Тем не менее, подавляющее большинство других планет находятся на орбитах звезд гораздо раньше в эволюции, подобно нашему Солнцу, или гораздо меньше. Значит ли это, что мы можем их видеть? Во-первых, давайте посмотрим, как астрономы открывают планеты и звезды.

Методы открытия внесолнечных планет

В настоящее время существует 4 основных метода обнаружения эффектов внесолнечных планет в уже сформировавшихся системах. Я намеренно не говорю об обнаружении планет, потому что только после анализа данных и подгонки моделей можно постулировать существование планет. Три из них используют явления, основы которых мы хорошо знаем со школы.

Первым и старейшим методом является поиск изменений лучевой скорости звезды - первая планета около 51 Пэг была обнаружена таким образом в 1995 году (о подобных эффектах сообщалось еще в 1988 году, но были предприняты попытки неверно интерпретировать поведение звезды). Другими словами, звезда и планеты образуют систему, которая движется вокруг центра масс. Эти изменения положения очень малы, но вы можете увидеть сдвиги доплеровских линий в спектре звезды, возникающие в результате движения звезды к нам и от нас.

Второй метод – астрометрические измерения. Итак, аналогично первой методике, мы замечаем движение звезды вокруг центра масс, но на этот раз по оси, перпендикулярной направлению наблюдения. И вместо наблюдения за спектром мы наблюдаем визуальное изменение положения звезды. Увидеть эти изменения очень сложно — пока обнаружена только одна планета.

Каждый из вышеперечисленных методов имеет свои ограничения. Они не требуют, чтобы планеты двигались идеально перпендикулярно направлению наблюдения или вдоль него, но чем больше отклонение от идеального случая, тем труднее обнаружить возмущения.

Третий метод — наблюдение явления гравитационного микролинзирования (это явление гравитационного усиления света, когда масса действует как линза). Наблюдение за самим явлением служит другим целям, но модельное изменение яркости линзированной звезды в результате микролинзирования может нарушить присутствие планет, входящих в состав линзирующего объекта. Обнаружение планет таким способом требует довольно много наблюдений, к счастью, исследовательские группы (включая польскую OGLE) умеют засекать нужный момент.

Интересно, что таким образом также можно обнаруживать одинокие планеты, выброшенные из систем при их формировании (явление микролинзирования зависит не только от массы, но и от геометрии, а значит, даже небольшая масса может иметь заметный эффект). Эти звезды путешествуют по космосу в одиночку, отсюда и их необычное название.

Четвертая методика самая популярная, таким способом открыто более 2700 планет. Она заключается в наблюдении затмений, которые являются результатом того, что звезда закрыта планетами, вращающимися вокруг нее. Таким образом, были обнаружены планеты вокруг TRAPPIST-1. Этот метод называется транзитным поиском и имеет несколько вариантов.

Этот метод, кстати, используется астрономами на Земле, космическим телескопом «Кеплер» и зондом TESS, запуск которого произошелв  2018 году. Он наблюдает за всем небом, а не только за его небольшой частью, как Кеплер.

Общее количество планет, обнаруженных вышеуказанными методами и подтвержденных на данный момент, составляет около 3400 (из них 578 в системах с более чем одной планетой), и еще почти 2500 ожидают проверки. Они находятся на разных расстояниях, от нескольких до примерно 7000 световых лет (некоторые объекты, обнаруженные OGLE, находятся еще дальше). У нас уже есть большая выборка разных размеров и масс — от планет размером с Землю до планет крупнее Юпитера.

Этот список завершают планеты, открытые в более экзотических системах — помимо упомянутых пульсаров, еще и затменные системы (кратные системы, в которых есть как минимум две звезды, заслоняющие друг друга).

И помните, что купить имя для планеты или звезды можно на сайте Росастрономия!

Permanent link to this publication: