Астрономи виявили планетну карусель

Перегляд старих даних "Кеплера" показав, що система, яка раніше вважалася безпланетною, насправді має дві планети, які обертаються навколо своєї зорі в унікальному стилі, як старовинна карусель.

Про це розповідають в NASA, передають OstanniPodii.com.

Понад десять років тому вчені використовували космічний телескоп NASA "Кеплер" для спостереження за системою KOI-134 і припустили, що вона може мати планету, яка обертається навколо неї, але вважали цю планету помилковою, оскільки її транзити (або проходження перед зорею) не відповідали очікуваним. Ці транзити були настільки ненормальними, що планета була фактично відсіяна автоматизованою системою як помилково позитивний результат, перш ніж її можна було проаналізувати далі.

Однак зобов′язання NASA відкрито ділитися науковими даними означає, що дослідники можуть постійно переглядати старі спостереження, щоб робити нові відкриття. У цьому новому дослідженні вчені проаналізували дані "Кеплера" про KOI-134 і підтвердили, що "хибно позитивний результат" насправді є реальною планетою, а система має дві планети та дійсно цікаву орбітальну динаміку!

По-перше, "хибно позитивний результат" планети, названої KOI-134 b, був підтверджений як теплий Юпітер (або тепла планета, схожа за розміром на Юпітер). Завдяки цьому аналізу дослідники виявили, що причина, через яку ця планета раніше не була підтверджена, полягає в тому, що вона зазнає так званих варіацій часу транзиту (TTV), або невеликих відмінностей у транзиті планети перед своєю зорею, які можуть зробити її транзит "раннім" або "пізнім", оскільки планета піддається тяжінню іншої планети, що також було виявлено в цьому дослідженні. Астрономи оцінюють, що KOI-134 b проходить перед своєю зорею на 20 годин "пізніше" або "раніше", що є значним відхиленням. Насправді воно було настільки значним, що саме це стало причиною того, що планета не була підтверджена під час перших спостережень.

Оскільки ці TTV спричинені гравітаційною взаємодією з іншою планетою, це відкриття також виявило планетного побратима: KOI-134 c. Вивчаючи цю систему в моделях, що включають ці TTV, команда виявила, що KOI-134 c є планетою, трохи меншою за Сатурн і ближчою до своєї зорі, ніж KOI-134 b.

KOI-134 c раніше ухилялася від спостереження, оскільки обертається на нахиленій орбітальній площині, яка відрізняється від площини KOI-134 b, і ця нахилена орбіта не дозволяє планеті пройти перед своєю зорею. Дві орбітальні площини цих планет відрізняються одна від одної приблизно на 15 градусів, що також відомо як взаємний нахил 15 градусів, що є значним. Через гравітаційне тяжіння між цими двома планетами їхні орбітальні площини також нахиляються вперед і назад.

Ще однією цікавою особливістю цієї планетарної системи є так званий резонанс. Ці дві планети мають резонанс 2 до 1, що означає, що за той самий час, коли одна планета робить один оберт, інша робить два оберти. У цьому випадку KOI-134 b має орбітальний період (час, необхідний планеті для проходження одного оберту) приблизно 67 днів, що вдвічі перевищує орбітальний період KOI-134 c, яка обертається кожні 33-34 дні.

Між окремими орбітальними площинами, що нахиляються вперед і назад, TTV та резонансом, дві планети обертаються навколо своєї зорі за схемою, що нагадує дві дерев′яні поні, які підскакують вгору-вниз, обертаючись на старовинній каруселі.

Як зазначають в NASA, це перша в історії компактна багатопланетна система, яка не є плоскою, має такий значний TTV і зазнає нахилу орбітальних площин вперед і назад.

Крім того, більшість планетарних систем не мають високих взаємних нахилів між близькими парами планет. Також такі взаємні нахили є рідкістю та їх не часто вимірюють через складнощі в процесі спостереження. Отже, наявність таких вимірювань значного взаємного нахилу в системі, а також вимірювань резонансу та TTV, дає чітке уявлення про динаміку в планетній системі, яку ми не завжди можемо побачити.

Команда вчених під керівництвом Емми Наббі з Університету Південного Квінсленду 27 червня опублікувала статтю про своє відкриття «Система з високим взаємним нахилом навколо KOI-134, виявлена за допомогою варіацій часу транзиту» в журналі «Nature Astronomy». Спостереження, описані в цій статті та використані в моделюванні, були зроблені космічним телескопом NASA "Кеплер", що вийшов з експлуатації, а стаття включала співпрацю та внески таких установ, як Женевський університет, Університет Ла-Лагуна, Обсерваторія Пурпурної гори, Гарвардсько-Смітсонівський Центр астрофізики, Технологічний інститут Джорджії, Університет Південного Квінсленду.

.