Тривале дослідження екзопланет показує, що наша Сонячна система типова

Астрономи давно замислювались, чи конфігурація планет у нашій Сонячній системі є типовою у Всесвіті. Нові результати найдовшого дослідження екзопланет допомагають відповісти на це питання.

Невеликі скелясті планети в нашій Сонячній системі, такі як Земля, знаходяться ближче до Сонця, тоді як гігантські планети, такі як Юпітер і Сатурн, розташовані далі. “Каліфорнійський огляд спадщини” (California Legacy Survey) спостерігав за найяскравішими зірками північної півкулі протягом 30 років, щоб визначити, чи організовані таким же чином інші зоряні системи.

Результати спостережень опубліковані у двох статтях журналу "Astrophysical Journal Supplement”, розповідають в Каліфорнійському університеті в Ріверсайді.

Виявлено, що переважна більшість гігантських екзопланет знаходяться на відстані від 1 до 10 астрономічних одиниць від своїх зірок.

Астрономічна одиниця (а.о.) дорівнює майже 150 мільйонам кілометрів — це середня відстань між Землею і Сонцем. Юпітер знаходиться приблизно за 5 а.о. від сонця, а Сатурн — близько 10.

"Це говорить нам, що дійсно, такі зоряні системи, подібні до нашої, досить типові", - сказав астрофізик вказаного вишу Стівен Кейн. "Це також дає нам багато інформації про те, як і де можуть формуватися гігантські планети".

Один із популярних методів пошуку екзопланет включає спостереження за зірками на предмет «коливання», коли зірка робить рухи до Землі та від від неї. Ці коливання, ймовірно, викликано гравітаційним притяганням, яке чинить на зірку поруч розташована планета.

Цей метод упереджений щодо планет, близьких до своїх зірок, оскільки зірки у такому випадку, ймовірно, матимуть більші коливання.

За словами Кейна, було необхідно, щоб це спостереження було таким тривалим, як воно було, оскільки коливання від більш віддалених планет менш помітні, і їм також потрібно, як правило, набагато більше часу, щоб обернутися навколо своїх зірок. Наприклад, Сатурну потрібно 30 років, щоб обійти Сонце.

"Якщо ми спостерігаємо за іншою зіркою протягом 30 років, ми можемо почати бачити, чи може ця зірка мати Сатурн", - сказав Кейн.

Багато пошуків планет навколо інших зірок націлені на певну ділянку неба або певний тип зірок. У даному проекті застосовувався набагато ширший підхід, який працював подібно демографічному перепису, в ході якого опитувальники вивчають широке коло людей.

"Якщо ви спостерігаєте лише за парою зірок, ви задаєтесь питанням, чи ваші результати правильні", - сказав Кейн. "Спостерігаючи випадкову вибірку із сотень зірок, ми можемо бути впевненими, що результати є більш репрезентативними для зірок вцілому".

Телескопи в обсерваторії В.М. Кека на Гаваях і в обсерваторії Лік поблизу Сан-Хосе, штат Каліфорнія, під час всього періоду дослідження спостерігали за 719 сонцеподібними зірками. Вони виявили 177 планет, деякі з яких у 20 разів перевищують масу Юпітера.

Ілюстрація показує, де знаходяться планети-гіганти стосовно своїх зірок. Гігантські планети, близькі до своїх зірок, отримують велику кількість світла і тепла, і тому вони прикрашені сонцезахисними окулярами. Більш далекі гіганти холодніші і зображені з шапками та навушниками. По горизонталі — дистанція від зірки у земле-сонячних одиницях; по вертикалі — кількість гігантських планет на 100 зірок. California Legacy Survey/T. Pyle (Caltech/IPAC)

Цей проект був підтриманий Каліфорнійським університетом, Каліфорнійським технологічним інститутом, Гавайським університетом, Університетом штату Теннессі, НАСА, Національними науковим фондом США, Google, а також Кеном і Глорією Леві.

Кейн співпрацює з проектом протягом 15 років. Він також бере участь у подібному дослідженні зірок у південній півкулі з обсерваторією MINERVA-Australis в Університеті Південного Квінсленда в Австралії.

Він сподівається використати результати Каліфорнійського огляду спадщини для прогнозування того, що може знайти супутник TESS від NASA. Ця місія шукає екзопланети, які потенційно могли б підтримувати життя, спостерігаючи за транзитами — подіями, які періодично блокують частину світла від їхніх зірок.

"Це дослідження дозволило нам багато чого дізнатися про наших сусідні гігантські планети", - сказав Кейн. "Ми сподіваємось, що нові місії допоможуть нам знайти і дізнатись більше про планети розміром із Землю".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.