Там, далеко в ночной дали, так много звёзд вокруг Земли - мне их не перечесть! Там, далеко, - огни, огни. Смотрю на звёзды, а они, наверно, смотрят на меня: - Ура! Там кто-то есть!.. (Ханс и Моника Хаген)
Астрономы предложили новый алгоритм BEER для поиска экзопланет
16.05.2013
Размер планет ничтожен по сравнению со звездами вокруг которых они вращаются, поэтому их поиск за пределами Солнечной системы ведется косвенными методами. Один из основных способов транзитный метод, основанный на падении наблюдаемой яркости звезды в тот момент, когда её планета проходит между звездой и наблюдателем. С помощью этого метода были открыты 122 экзопланеты. И более 2700 кандидатов ждут своей очереди.
Космический телескоп Kepler, обладающий достаточной чувствительностью, чтобы зафиксировать такое ничтожное падение яркости в момент прохождения планеты на фоне звезды, как выяснилось, может быть использован и для поиска экзопланет другим способом. Новый алгоритм получил название BEER от заглавных букв - BEaming, Ellipsoidal, Reflection/emission modulations. Основа алгоритма основана на трех проявлениях взаимодействия планеты и её звезды:
1. В системе звезда-планета, вращающейся вокруг общего центра масс, происходит смещение относительно наблюдателя не только планеты, но и звезды. И это незначительное смещение можно зафиксировать по изменению светимости звезды за счет доплеровского усиления.
2. Гравитация планеты искажает форму звезды, поэтому с одной стороны её видимая поверхность (и светимость) будут больше, чем с другой.
3. Планета отражает свет своей звезды – пусть этот эффект незначителен, но его всё же можно зафиксировать.
Изменения яркости, вызванные этими эффектами, чрезвычайно малы (порядка 0,01 %), но возможностей Kepler хватило, чтобы обнаружить на их основании нового кандидата в экзопланеты – объект Kepler-76b. Последующие наблюдения подтвердили – планета действительно существует.
Kepler-76b вращается с периодом около 1,5 земных суток вокруг своего светила в созвездии Лебедя на расстоянии около 2000 световых лет от нас. Экзопланета в 2 раза крупнее Юпитера по массе, и на четверть больше в диаметре. Она постоянно повернута к своей звезде одной стороной, как Луна к Земле. Температура на освещенной стороне приближается к 2000°С. Высотные струйные течения в атмосфере планеты, переносящие тепло, чрезвычайно сильны, в результате чего её наиболее горячая точка находится не строго напротив звезды, а смещена на 16 тыс. км. Ранее такой эффект астрономам довелось наблюдать лишь однажды.
Хотя на современном уровне развития технологий новый подход позволяет обнаружить только крупные экзопланеты, значительно превосходящие по своим размерам Землю, он имеет ряд преимуществ: в отличие от метода радиальной скорости, для его применения не нужно знать точные спектральные характеристики звезды; также в отличие от транзитного метода новый алгоритм BEER позволит обнаружить экзопланеты, не перекрывающие диск звезды во время вращения.
