Получен первый «портрет» экзопланеты

Астрономы показали первое прямое изображение экзопланеты «Beta Pictoris c» (планета вокруг звезды Бета Живописца), полученное с помощью прибора GRAVITY.

Об этом сообщают в Обществе имени Макса Планка. Результаты исследования были опубликованы 2 октября в журнале «Astronomy & Astrophysics».

Подавляющее большинство планет вблизи других звезд астрономы открывают с помощью сложных методов. Экзопланета не появляется непосредственно в изображении, но опосредованно выявляется в спектре. Команде ученых из Института астрономии и внеземной физики имени Макса Планка удалось получить первое прямое подтверждение ранее открытой экзопланеты методом измерения радиальной скорости. С помощью прибора GRAVITY, установленного на телескопах VLT в Чили, астрономы наблюдали слабый отблеск планеты «Beta Pictoris c», которая находится на расстоянии примерно 63 световых лет от Земли, рядом с яркими лучами родительской звезды. Теперь исследователи могут получить из этих наблюдений как яркость, так и динамическую массу экзопланеты, и, таким образом, качественно ограничить моделирование образования этих объектов.

Сочетая свет четырех больших телескопов VLT, астрономам, которые сотрудничали в работе с прибором GRAVITY, удалось непосредственно наблюдать отблеск света, поступающего с экзопланеты, близкой к родительской звезде. Планета под названием «Beta Pictoris c» является второй найденной планетой вокруг своей родительской звезды. Сначала она была обнаружена с помощью так называемой «радиальной скорости», когда измеряется амплитуда колебаний родительской звезды благодаря вращению планеты. «Бета Пикторис Си» настолько близка к своей родительской звезде, даже самые лучшие телескопы до сих пор не могли получить непосредственное изображение планеты.

«Это первое прямое подтверждение планеты, обнаруженной методом радиальной скорости», - говорит Сильвестр Лакур, руководитель программы наблюдения ExoGRAVITY.

Измерение радиальной скорости использовалось астрономами в течение многих десятилетий и позволило выявить сотни экзопланет. Но никогда ранее астрономам не удавалось непосредственно наблюдать за одной из этих планет. Это стало возможным только потому, что прибор GRAVITY, расположенный в лаборатории под четырьмя используемыми ею телескопами, является очень точным прибором. Он наблюдает свет от родительской звезды одновременно всеми четырьмя телескопами VLT и объединяет их в виртуальный телескоп с детализацией, необходимой для выявления «Beta Pictoris c».

«Удивительно, какого уровня детализации и чувствительности мы можем достичь с помощью GRAVITY», - удивляется Фрэнк Айзенхауер, ведущий научный сотрудник проекта GRAVITY из Института Планка. «Мы только начинаем исследовать потрясающие новые миры, от сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики до планет вне Солнечной системы.»

Однако, непосредственное обнаружение с помощью GRAVITY стало возможным только благодаря новым данным о радиальной скорости, которые точно устанавливают орбитальное движение «Beta Pictoris c», представленные во второй научной работе, опубликованной также в журнале «Astronomy & Astrophysics». Это позволило команде точно определить и предсказать ожидаемое положение планеты, чтобы GRAVITY смог ее найти.

«Бета Пикторис Си», таким образом, это первая планета, которая была обнаружена и подтверждена с помощью обоих методов - измерения радиальной скорости и прямой визуализации. В дополнение к независимому подтверждению экзопланеты, астрономы теперь могут сочетать знания из этих двух ранее обособленных методов. «Это означает, что теперь мы можем получить как яркость, так и массу этой экзопланеты», - объясняет Матиас Новак, ведущий автор статьи об открытии с помощью GRAVITY. «Как правило, чем массивнее планета, тем она более освещенная.»

Однако в этом случае данные о двух планетах несколько озадачивают: свет, поступающий от «Beta Pictoris c», в шесть раз слабее, чем от ее большего брата, «Beta Pictoris b». «Beta Pictoris c» имеет массу, в 8 раз превышающую массу Юпитера. Так, насколько же массивной является «Beta Pictoris b»? Данные о радиальной скорости в конце концов дадут ответ на этот вопрос, но для получения достаточного количества данных понадобится много времени: один полный оборот планеты «b» вокруг ее звезды занимает 28 наших лет!

«Раньше мы использовали GRAVITY для получения спектров других непосредственно визуализированных экзопланет, которые сами по себе содержали намеки на процесс их образования», - добавляет Пол Моллиер, который в качестве постдокторанта в Институте Планка моделирует спектры экзопланет. «Это измерение яркости «Beta Pictoris c» в сочетании с ее массой является особенно важным шагом к ограничению наших моделей образования планет.» Дополнительные данные также сможет предоставить прибор следующего поколения, GRAVITY +, который уже находится на стадии разработки.

Читайте еще интересные новости о космосе.