Астрономы открывают новую эру в исследовании экзопланет: эру прямых наблюдений
Астрономы обсерватории У. М. Кека на острове Маунакеа, Гавайи, получили прямые снимки одной из самых маленьких планет изо всех, чьи изображения были получены с помощью прямой съемки. Астрономы не только измерили ее массу, но и определить, что ее орбита похожа на орбиты планет-гигантов в Солнечной системе.
Планета, названная AF Lep b, является одной из первых, обнаруженных с помощью метода астрометрии. Этот метод измеряет тонкие движения звезды-хозяина в течение многих лет, чтобы помочь астрономам определить, влияют ли на нее трудноразличимые планеты.
«Когда мы обработали результаты наблюдений, полученных с помощью телескопа Keck II в режиме реального времени, и тщательно убрали блики родительской звезды, планета сразу же появилась на снимке. Она становилась все более четкой, по мере того, как мы продолжали наблюдение», — говорит соавтор работы Кайл Фрэнсон.
Прямые изображения, полученные командой Фрэнсона, показали, что AF Lep b примерно в 3 раза больше массы Юпитера и вращается вокруг AF Leporis, молодой звезды, похожей на Солнце. Она находится на расстоянии около 87,5 световых лет от Солнца. Астрономы сделали серию снимков планеты, начиная с декабря 2021 года.
Экзопланеты, которые удалось увидеть
Несмотря на гораздо меньшую массу, чем у звезды-хозяина, планета AF Lep b заставляет звезду слегка колебаться вокруг центра масс планетной системы. Астрометрия использует это смещение положения звезды на небе относительно других звезд, чтобы сделать вывод о существовании планет. Астрономы определили по этим колебаниям, что у звезды AF Leporis, может находиться планета, учитывая то, как она двигалась за 25 лет наблюдений со спутников Hipparcos и Gaia.
Для получения прямого изображения планеты команда Университета Техаса в Остине, использовала систему адаптивной оптики обсерватории Кека, которая корректирует колебания, вызванные турбулентностью земной атмосферы. Астрономы использовали дополнительно векторно-вихревой коронограф инфракрасной камеры телескопа Кека II, который подавляет свет от звезды-хозяина, чтобы планета была видна более четко. AF Lep b примерно в 10 000 раз тусклее своей звезды-хозяина и находится от нее на расстоянии, примерно в 8 раз превышающем расстояние Земля-Солнце. То есть, планета находится к звезде ближе, чем Сатурн к Солнцу. Это очень близко и блеск звезды затмевает планету. Тем не менее ее удалось увидеть.
Пока методом прямого наблюдения удалось обнаружить только 15 планет. Большинство их них находятся очень далеко от родительских звезд и массивнее Юпитера более чем в 10 раз. Но астрономы уверены, что новые методы визуализации позволят увидеть много новых планет, в том числе небольших и находящихся в обитаемой зоне.
Увидеть саму планету, а не ее влияние на блеск или орбиту родительской звезды очень трудно. Но астрономы теперь умеют и это.