Астрономы обнаружили планетную карусель

Просмотр старых данных «Кеплера» показал, что система, которая ранее считалась безпланетной, на самом деле имеет две планеты, которые вращаются вокруг своей звезды в уникальном стиле, как старинная карусель.

Об этом рассказывают в NASA, передают OstanniPodii.com.

Более десяти лет назад ученые использовали космический телескоп NASA «Кеплер» для наблюдения за системой KOI-134 и предположили, что она может иметь планету, которая вращается вокруг нее, но считали эту планету ошибочной, поскольку ее транзиты (или прохождение перед звездой) не соответствовали ожидаемым. Эти транзиты были настолько ненормальными, что планета была фактически отсеяна автоматизированной системой как ложноположительный результат, прежде чем ее можно было проанализировать дальше.

Однако обязательство NASA открыто делиться научными данными означает, что исследователи могут постоянно пересматривать старые наблюдения, чтобы делать новые открытия. В этом новом исследовании ученые проанализировали данные «Кеплера» о KOI-134 и подтвердили, что «ложноположительный результат» на самом деле является реальной планетой, а система имеет две планеты и действительно интересную орбитальную динамику!

Во-первых, «ложноположительный результат» планеты, названной KOI-134 b, был подтвержден как теплый Юпитер (или теплая планета, похожая по размеру на Юпитер). Благодаря этому анализу исследователи обнаружили, что причина, по которой эта планета ранее не была подтверждена, заключается в том, что она подвергается так называемым вариациям времени транзита (TTV), или небольшим различиям в транзите планеты перед своей звездой, которые могут сделать ее транзит «ранним» или «поздним», поскольку планета подвергается притяжению другой планеты, что также было обнаружено в этом исследовании. Астрономы оценивают, что KOI-134 b проходит перед своей звездой на 20 часов «позже» или «раньше», что является значительным отклонением. На самом деле оно было настолько значительным, что именно это стало причиной того, что планета не была подтверждена во время первых наблюдений.

Поскольку эти TTV вызваны гравитационным взаимодействием с другой планетой, это открытие также обнаружило планетарного собрата: KOI-134 c. Изучая эту систему в моделях, включающих эти TTV, команда обнаружила, что KOI-134 c является планетой, немного меньше Сатурна и ближе к своей звезде, чем KOI-134 b.

KOI-134 c ранее уклонялась от наблюдения, поскольку вращается на наклонной орбитальной плоскости, которая отличается от плоскости KOI-134 b, и эта наклонная орбита не позволяет планете пройти перед своей звездой. Две орбитальные плоскости этих планет отличаются друг от друга примерно на 15 градусов, что также известно как взаимный наклон 15 градусов, что является значительным. Из-за гравитационного притяжения между этими двумя планетами их орбитальные плоскости также наклоняются вперед и назад.

Еще одной интересной особенностью этой планетной системы является так называемый резонанс. Эти две планеты имеют резонанс 2 к 1, что означает, что за то же время, когда одна планета делает один оборот, другая делает два оборота. В этом случае KOI-134 b имеет орбитальный период (время, необходимое планете для прохождения одного оборота) примерно 67 дней, что вдвое превышает орбитальный период KOI-134 c, которая вращается каждые 33-34 дня.

Между отдельными орбитальными плоскостями, наклоняющимися вперед и назад, TTV и резонансом, две планеты вращаются вокруг своей звезды по схеме, напоминающей две деревянные пони, которые подпрыгивают вверх-вниз, вращаясь на старинной карусели.

Как отмечают в NASA, это первая в истории компактная многопланетная система, которая не является плоской, имеет такой значительный TTV и подвергается наклону орбитальных плоскостей вперед и назад.

Кроме того, большинство планетарных систем не имеют высоких взаимных наклонов между близкими парами планет. Также такие взаимные наклоны являются редкостью и их не часто измеряют из-за сложностей в процессе наблюдения. Следовательно, наличие таких измерений значительного взаимного наклона в системе, а также измерений резонанса и TTV, дает четкое представление о динамике в планетной системе, которую мы не всегда можем увидеть.

Команда ученых под руководством Эммы Набби из Университета Южного Квинсленда 27 июня опубликовала статью о своем открытии «Система с высоким взаимным наклоном вокруг KOI-134, обнаруженная с помощью вариаций времени транзита» в журнале «Nature Astronomy». Наблюдения, описанные в этой статье и использованные в моделировании, были сделаны космическим телескопом NASA «Кеплер», вышедшим из эксплуатации, а статья включала сотрудничество и вклады таких учреждений, как Женевский университет, Университет Ла-Лагуна, Обсерватория Пурпурной горы, Гарвардско-Смитсоновский Центр астрофизики, Технологический институт Джорджии, Университет Южного Квинсленда.

.

• Экзопланеты