Рисунок звезды и экзопланеты. Предоставлено: ESA / ATG medialab.
Охота на инопланетные миры, вращающиеся вокруг звёзд, быстро набирает обороты! Орбитальная обсерватория TESS NASA открыла странный суб-Нептун, вращающийся вокруг близлежащей звезды, и нашла свидетельства о существовании мира размером с Землю! Последнее еще не подтверждено, но, безусловно, заслуживает отдельного внимания.
Космический телескоп TESS, предназначенный для поиска экзопланет, был запущен в начале 2018 года, а к лету уже сканировал небеса. Аппарат использует метод транзитной фотометрии – он отслеживает изменение блеска звезды, если: а) планета оказывается на ее орбите, и б) планета, с точки зрения земного наблюдателя, может периодически проходить по диску звезды (думайте об этом как о мини-затмении).
Анализируя изменения в светимости звезды, можно определить размер планеты, а также период обращения («год» планеты). В отличие от Кеплера, который годами изучал одну точку неба, TESS в течение двух лет просматривает все небо, глядя на самые яркие звезды. Более яркие звезды находятся ближе к нам, и, поскольку они яркие, наземным телескопам легче отслеживать и производить больше наблюдений, если это необходимо.
С момента начала работы Космический телескоп TESS нашел девять подтвержденных экзопланет, а теперь мы можем добавить как минимум ещё одну.
Планета находится в системе звезды HD 21749 (21749-я звезда в каталоге Генри Дрейпера). Она очень похожа на Солнце, но меньше в размере (70% диаметра Солнца), менее массивная, более холодная и менее яркая. Находится она всего в 53 световых годах от нас и имеет 8,1 балл звёздной величины, что означает, что вам понадобится бинокль и четкое представление о созвездии Сетка, чтобы увидеть её.
Найденную планету назвали HD 21749b. Она имеет орбиту на расстоянии около 30 миллионов километров от звезды (Земля вращается вокруг Солнца на расстоянии 149,6 млн.км). Один полный оборот занимает всего 36 дней, – это самая длинная орбита планеты из всех, найденных телескопом TESS. Он довольно часто перемещается по небу, поэтому ему трудно найти планеты с длительным периодом обращения. Звезда HD 21749 холоднее Солнца, и по расчетам, температура планеты, вероятно, составляет около 150°C, что выше температуры кипения воды.
Планета примерно в 2,8 раза больше диаметра Земли, но массу планеты телескоп TESS определить не смог. Тогда астрономы обнаружили, что HARPS (спектограф в обсерватории Ла-Силья) наблюдал её много раз. Когда планета вращается вокруг звезды, возникают приливные силы, из-за чего звезда реагирует небольшим смещением орбиты вокруг центра масс планеты/звезды. Вследствие этого возникает доплеровское смещение, которое видит HARPS. Измеряя смещение, можно измерить массу планеты.
След HD 21749b был отчетливо виден в свете звезды. Это дало возможность определить массу планеты, которая примерно в 23 раза больше массы Земли. И это интересно! Учитывая ее размер, можно рассчитать ее плотность – 5,7 грамм на кубический сантиметр, — примерно такая же плотность у Земли. Для небольшой планеты это бы означало, что она имеет состав, аналогичный Земле: камень и металл. Но HD 21749b намного больше в размере, поэтому, вероятно, она имеет плотную атмосферу и твердое ядро!
Тем временем, TESS все ещё вглядывается в миллионы других звезд, в поисках внеземных миров. Одна из его основных целей состоит в том, чтобы найти 50 транзитных экзопланет с подтвержденными массами, имеющих в 4 раза меньший диаметр, чем Земля. HD 21749b соответствует этим критериям.