Экзопланеты земного типа могут скрываться в свете двойных звездных систем

Согласно результатам недавно опубликованного исследования, двойные звездные системы могут скрывать потенциально обитаемые экзопланеты размером с Землю в своем комбинированном свете. Считается, что примерно половина всех звезд существует в двойных системах, в которых два массивных звездных тела вращаются вокруг общего центра масс.

Земля уникальна, так как это пока единственная планета, на которой, как известно, существует жизнь. Из-за этого астрономы, ищущие внеземную жизнь, ценят открытие планет размером с Землю больше, чем каких-либо других.

Размер планеты — не единственный фактор, влияющий на обитаемость мира. Любое количество обстоятельств может сделать планету полностью неспособной к жизни, например ее орбитальные характеристики или враждебный характер ее родительской звезды. Однако поиск планеты с таким же размером и составом, что и у Земли, считается многообещающим местом для начала и часто заслуживает последующих наблюдений.

Согласно новому исследованию, астрономы, проводящие крупномасштабные исследования звезд, могут не обнаружить многие экзопланеты размером с Землю, встроенные в двойные звездные системы.

Ученые, стоящие за исследованием, стремились выяснить, сколько звезд в выборке данных, собранных миссией НАСА по поиску экзопланет TESS, на самом деле являются частью двойных звездных систем. Они также надеялись на возможность того, что интенсивный свет звезд способен скрыть присутствие до сих пор неизвестных планет земного типа.

Спутник для исследования транзитных экзопланет (TESS) был запущен 18 апреля 2018 года с миссией по исследованию 200000 ярчайших звезд в непосредственной близости от нашего Солнца в поисках инопланетных миров. TESS обнаруживает эти миры, наблюдая за мельчайшими провалами в свете, которые возникают, когда планетарное тело проходит по лицевой стороне своей родительской звезды относительно Земли. Это называется транзитным методом.

Несмотря на то, что это отличный метод определения массы потенциальных экзопланет, он не всегда рисует всю картину. Например, то, что может показаться одной звездой в обзоре TESS, на самом деле может быть двумя звездами, вращающимися очень близко друг к другу. Подсчитано, что половина всех звезд образуют такую ​​систему.

Исследователи использовали телескопы обсерватории Джемини на Гавайях и в Чили и 3,5-метровый телескоп WIYN в обсерватории Китт-Пик для сбора данных с высоким разрешением о группе звезд из каталога TESS, которые, как известно, имеют экзопланеты.

Ученые проследили за 517 звездами с помощью метода, известного как спекл-визуализация. Этот метод предполагает получение нескольких изображений одно за другим и объединение снимков, чтобы уменьшить эффект размытия, вызванный плотной атмосферой Земли.

Уменьшая это возмущение, астрономы смогли идентифицировать 73  звезды в каталоге TESS, которые на самом деле были двойными звездными системами. Затем астрономы сравнили относительные размеры экзопланет, вращающихся вокруг звезд в двойных системах, с их аналогами, вращающимися в одиночных звездных системах.

Было обнаружено, что как большие, так и маленькие планеты вращаются вокруг одиноких звездных тел, но что только большие планеты присутствовали в двойных звездных системах, наблюдаемых астрономами.

Это говорит о том, что дополнительный свет, излучаемый звездой-компаньоном в двойной системе, эффективно стирает падение света, которое обычно наблюдается, когда планеты меньшего размера, в том числе потенциально обитаемые, размером с Землю, проходят по лицевой стороне своей звезды.

«Их транзиты «заполняются» светом звезды-компаньона, — объясняет Стив Хауэлл из Исследовательского центра Эймса НАСА, соавтор новой статьи. «Поскольку примерно 50 процентов звезд находятся в двойных системах, мы могли упустить открытие и возможность изучить множество экзопланет, похожих на Землю».

Было также обнаружено, что двойные звезды, которые вращались с большей степенью разделения, с большей вероятностью могли иметь экзопланеты, чем те из каталога TESS, которые, по наблюдениям, вращались очень близко друг к другу. Это говорит о том, что турбулентные области космоса, окружающие более близкие звезды, негостеприимны для образования планет.

Статья об исследовании была опубликована в журнале Astronomical Journal.