Обнаружена планета размером с Марс, год на которой длится менее 10 земных часов
Планетарная природа объекта размером с Марс, вращающегося очень близко к звезде (красный карлик), была подтверждена с помощью системы поиска планет в обитаемой зоне Пенсильванского университета (HPF). Планета, которая первоначально была классифицирована как ложноположительная при автоматическом поиске данных, собранных космическим телескопом Кеплера, примерно в два раза меньше Земли и настолько близка к своей родительской звезде, что обращается по орбите менее чем за 10 часов. Если бы она вращалась вокруг звезды размером с наше Солнце, она бы скользил по короне звезды — ауре чрезвычайно горячей плазмы, простирающейся за пределы поверхности звезды! Это самая маленькая из известных планет с ультракоротким периодом обращения, которая может помочь астрономам понять, как формируются эти редкие планеты.
Документ с описанием открытия, сделанный группой исследователей под руководством ученых из Университета Пенсильвании, был принят для публикации в The Astronomical Journal.
«Планеты с ультракоротким периодом жизни — планеты с периодом обращения менее одного дня — чрезвычайно редки», — сказал Калеб Каньяс, ведущий автор статьи.
«Лишь немногие были обнаружены на орбите М-карликов, которые представляют собой маленькие холодные звезды, которые по размеру и яркости составляют лишь небольшую часть нашего Солнца. Мы еще не знаем точно, как формируются эти планеты, поэтому подобные открытия важны для того, чтобы помочь нам ограничить возможные сценарии формирования планет».
Космический телескоп Кеплера искал экзопланеты — планеты за пределами нашей Солнечной системы — путем наблюдений за звездами в большой области галактики Млечный Путь.
Он искал крошечные провалы в яркости звезд, которые могли указывать на то, что часть света звезды блокируется планетой-кандидатом, проходящей перед звездой во время оборота по орбите. Продолжительность падения яркости является показателем разделения между планетой-кандидатом и звездой-хозяином и показателем того, может ли планета быть обитаемой. Эти провалы яркости, называемые переходами, затем будут проверяться автоматизированной системой для выявления потенциальных ложных срабатываний.
Кеплер наблюдал такое падение яркости звезды M-карлика KOI-4777, но падение было настолько коротким, что автоматическая проверка первоначально показала, что это ложноположительный результат.
Новый метод статистического анализа, разработанный Эриком Фейгельсоном, ученым и профессором астрономии, астрофизики и статистики в Пенсильванском университете, и его командой независимо обнаружил эту планету в ее правильный период в наборе данных Кеплера.
Позже ручная проверка потенциальных ложных срабатываний данных Кеплера определила, что падение яркости KOI-4777 действительно представляет собой потенциальную планетную систему с периодом обращения 0,412 дня или около 9,9 часа.
Планеты, вращающиеся вокруг звезд, проявляют крошечное гравитационное притяжение, которое заставляет звезду немного раскачиваться.
Это колебание приводит к крошечным сдвигам в длине волны света, излучаемого звездой, в результате эффекта Доплера, точно так же, как изменяется высота звука сирены на машине скорой помощи, когда она движется мимо вас. HPF предназначен для обнаружения этих небольших сдвигов длины волны в ближнем инфракрасном свете, излучаемом M-карликами.
«С точностью спектрографа HPF мы можем подтвердить, что KOI-4777.01 действительно является планетой, исключив другие потенциальные источники сигнала, такие как дополнительные планеты или близлежащие звезды», — сказал Калеб Каньяс.
«Хотя мы еще не можем определить массу планеты, мы можем ограничить ее максимум примерно до трети массы Земли, если бы она полностью состояла из железа, самого плотного материала, из которого планета сформируется естественным путем. Это делает ее самой маленькой планетой с ультракоротким периодом, наблюдаемой на сегодняшний день. Обнаружение дополнительных таких планет будет важно для понимания того, как формируются эти редкие планеты».