Международная команда астрономов под руководством исследователей из обсерватории Стюарда Аризонского университета, работающая с инструментом NEID в рамках программы NEID Earth Twin Survey, обнаружила и подтвердила одну из самых легких экзопланет у солнцеподобной звезды в пределах 25 парсек от Солнца — HD 126053 b с массой около 3,6 массы Земли. Кроме того, ученые подтвердили планету HD 168009 b и детально разобрали природу нескольких спорных сигналов, часть из которых оказалась связана не с планетами, а с активностью самих звезд. Статья принята к публикации в Astronomical Journal (AJ) и доступна в виде препринта на arXiv.
Поиск планет у других звезд по их гравитационному влиянию — метод лучевых скоростей, остается одним из самых мощных инструментов современной астрономии. Однако у этого метода есть коварный враг: сама звезда. Ее поверхность бурлит, вращается и меняется в яркости, а эти процессы создают ложные сигналы, которые легко спутать с настоящими планетами. Новое поколение спектрографов сверхвысокой точности, таких как NEID, позволяет измерять колебания звезды со скоростью меньше метра в секунду. Именно на этом уровне точности и разворачивается охота за планетами, масса которых лишь в несколько раз превышает земную.
В центре внимания исследователей оказались три яркие и близкие к нам звезды солнечного типа: HD 126053, HD 168009 и HD 10780. Все они давно и пристально наблюдаются, но именно данные NEID, собранные с 2021 по 2026 год, позволили по-новому взглянуть на их поведение. Ученые объединили новые измерения с архивными данными с других инструментов — HIRES, APF и спектрографа Гамильтона, чтобы охватить более длительные промежутки времени и отделить планетные сигналы от звездного шума.
Звезда HD 126053 является солнцеподобной (спектральный класс G1.5V) с эффективной температурой поверхности около 5714 К.
Главный результат работы это уверенное подтверждение планеты HD 126053 b. Планета обращается вокруг своей звезды всего за 10,91 дня, а ее минимальная масса составляет 3,6 массы Земли. Это делает ее одной из наилегчайших известных планет у солнцеподобных звезд в радиусе 25 парсек. Сама звезда HD 126053 оказалась на удивление спокойной: ее поверхность почти не создает помех, что делает ее отличной целью для дальнейших поисков маломассивных планет, в том числе в зоне обитаемости.
Второй объект, HD 168009, также подтвердил свою планету — HD 168009 b с периодом 15,14 дня и минимальной массой 8,6 массы Земли. Однако здесь астрономы столкнулись с более сложной картиной. В остаточных сигналах проявилась еще одна периодичность, около 27,8 дня, которая близка к периоду вращения звезды.
Комплексный анализ, включая проверку зависимости сигнала от длины волны и температуры формирования спектральных линий, не дал однозначного ответа: это может быть как вторая планета системы, так и проявление звездной активности. Статистические критерии склоняются в пользу того, что сигнал связан с вращением звезды, но полностью исключить планету пока нельзя. Авторы отмечают, что для окончательного вывода нужны дополнительные наблюдения.
Третья звезда, HD 10780, оказалась наиболее беспокойной. Здесь астрономы обнаружили сигналы, совпадающие с периодом вращения звезды (около 22,3 дня) и с долговременным циклом активности. Эти вариации настолько сильны, что маскируют возможные планеты. Хотя ранее в данных NEID появлялся намек на сигнал с периодом около 25 дней, он не превысил порог достоверности, и исследователи пришли к выводу, что он, скорее всего, имеет звездное происхождение. Для этой звезды, которая считается приоритетной целью для будущих прямых снимков экзопланет, пока не удается достичь чувствительности, достаточной для обнаружения миров земного типа в зоне обитаемости. Чтобы продвинуться дальше, потребуются новые методы фильтрации звездной активности.
Отдельного внимания заслуживает методическая работа, проделанная командой ученых. Они обнаружили ошибку в стандартной обработке данных NEID, связанную с плохими пикселями на детекторе, которая приводила к появлению ложного сигнала. Исправив алгоритм и применив несколько независимых способов вычисления лучевых скоростей, исследователи смогли получить более чистые и надежные данные. Это важно не только для текущей работы, но и для всей области в целом: чем аккуратнее обрабатываются спектры, тем меньше шансов принять шум за планету.
В итоге работа подтверждает существование двух экзопланет — HD 126053 b и HD 168009 b, и демонстрирует, насколько сложно бывает отличить настоящую планету от сигнала, порожденного самой звездой. HD 126053 выделяется как исключительно спокойная звезда, что делает ее одной из лучших целей для будущих поисков планет земного типа. HD 168009, несмотря на подтвержденную планету, требует дальнейшего наблюдения, чтобы разобраться с загадочным 28-дневным сигналом. А HD 10780 показывает, что даже самые современные инструменты пока не всегда способны пробиться сквозь шум звездной активности.
Научная публикация:
The NEID Earth Twin Survey. VI. Discovery of a Low-Mass Planet Orbiting HD 126053 and RV Signals Near the Rotation Periods of HD 168009 and HD 10780, https://doi.org/10.48550/arXiv.2609.32097
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
