Найден новый метод обнаружения планет, похожих на Татуин — в системе двух звезд

Новая методика, разработанная астрономом Гавайского университета Надером Хагигипуром и его командой, позволила ученым быстро обнаружить транзитную планету с двумя солнцами.

Эти объекты, названные околоземными планетами, вращаются вокруг пары звезд. В течение многих лет подобные планеты были просто предметом научной фантастики, как Татуин в «Звездных войнах». Однако благодаря успешным миссиям НАСА по поиску планет Кеплер и TESS группа астрономов, в том числе Хагигипур, на данный момент обнаружила 14 таких тел.

Телескопы Кеплер и TESS обнаруживают планеты с помощью метода транзита, когда астрономы измеряют крошечное затемнение звезды, когда планета проходит перед своей звездой-хозяином, блокируя часть звездного света. Обычно астрономам необходимо увидеть по крайней мере три таких транзита, чтобы определить орбиту планеты. Это становится сложной задачей, когда есть двойная звезда.

«Обнаружение планет возле двойных звезд намного сложнее, чем поиск планет, вращающихся вокруг одиночных звезд. Когда планета вращается вокруг двойной звездной системы, прохождения одной и той же звезды не происходят с постоянными интервалами», — пояснил Надер Хагигипур. «Планета может пройти через одну звезду, а затем пройти через другую, прежде чем снова пройти через первую звезду и так далее».

Кроме того, орбитальные периоды таких планет всегда намного длиннее, чем орбитальные периоды двойной звезды. Это означает, что для наблюдения трех транзитов ученым необходимо длительное время наблюдать двойную систему. Хотя это не было проблемой с космическим телескопом Кеплер (этот телескоп наблюдал только одну область неба в течение 3,5 лет), это затрудняет использование телескопа TESS для обнаружения планет, потому что TESS наблюдает одну часть (или сектор) неба в течение всего 27 дней, прежде чем посмотреть куда-то еще, что делает невозможным наблюдение трех транзитов планеты с помощью TESS.

В 2020 году Надер Хагигипур и его команда нашли способ обойти это ограничение. В статье, опубликованной в The Astronomical Journal, они описали новую технику, которая позволила бы им обнаруживать планеты с помощью TESS, если планета проходит через обе свои родительские звезды в пределах 27-дневного окна наблюдений.

Теперь та же самая команда астрономов фактически обнаружила первую подобную планету по данным TESS, продемонстрировав, что их метод работает. Целевая двойная система известна под каталожным обозначением TIC 172900988 и наблюдалась в одном секторе с помощью TESS, где ее кривая блеска показала признаки двух прохождений, по одному через каждую звезду, разделенных всего пятью днями, — во время одного и того же соединения.

«Обращение этой планеты по орбите занимает почти 200 дней — при традиционном методе транзита нам пришлось бы ждать более года, чтобы обнаружить два дополнительных транзита. Наша новая методика сократила это время до пяти дней, показывая, что, несмотря на короткое окно наблюдения, TESS может быть использован для обнаружения планет возле двойных звезд. Новая планета является доказательством обоснованности, применимости и успеха изобретенной нами техники», — сказал Надер Хагигипур, основатель рабочей группы TESS Circumbinary Planet Working Group. «Это открытие демонстрирует, что наша новая техника работает и позволит найти гораздо больше планет».

Открытие первой планеты возле двойной звезды с помощью TESS с использованием этой новой техники опубликовано в The Astronomical Journal.