Обнаружена "система Татуин" с несколькими планетами
TOI-1338b, одна из редких планет, вращающихся вокруг двух звезд, не одинока. Группа астрономов из Университета Огайо объявила об открытии нового, гораздо более крупного мира в той же системе Татуина. Почему это открытие интересно? Подробности исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Что такое системы Татуин?
Вполне возможно, что бинарные системы, состоящие из двух звезд, вращающихся друг вокруг друга, содержат планеты. На самом деле бинарные системы относительно распространены в нашей галактике. В них две звезды вращаются вокруг общего центра масс, а планета обычно вращается вокруг одной из двух звезд. Если вторая звезда находится достаточно далеко, то ее орбита может быть относительно стабильной.
Однако гораздо интереснее так называемые циркумбинарные системы, названные "Татуин" в честь родной планеты Люка Скайуокера. Здесь планеты вращаются вокруг двух звезд. Когда-то эти системы считались невероятными. Предполагалось, что взаимодействие между двумя звездами в конце концов изгонит планеты. Однако в последние годы астрономы обнаружили несколько таких планет, но большинство из них - одиночные миры, что и привело нас к новому открытию.
Система BEBOP-1
С 2018 года космический телескоп TESS занимается поиском планет вокруг ближайших звезд в системах, известных как TOI (Tess Objects of Interest). Подмножеством TOI являются бинарные системы.
В 2020 году в одной из таких систем под названием BEBOP-1 подростком, проходящим стажировку в НАСА, была обнаружена планета TOI-1338b. К сожалению, хотя данные TESS могут определить наличие планеты и длину ее орбиты, они не могут определить массу этих планет. Это один из самых фундаментальных параметров. Поэтому в новом исследовании астрономы попытались определить массу этой планеты с помощью другого метода, называемого радиальной скоростью.
Что такое метод радиальных скоростей?
По сути, когда планета вращается вокруг своей звезды, она оказывает на нее гравитационное воздействие. Это гравитационное взаимодействие заставляет звезду двигаться, что приводит к изменению скорости, с которой она движется к нам или от нас. Таким образом, метод предполагает измерение этих изменений скорости.
Для этого мы используем эффект Доплера, который представляет собой изменение частоты волны при движении источника волны к наблюдателю или от него. Когда звезда приближается к нам, излучаемые ею спектральные линии смещаются в сторону синего цвета, а когда звезда удаляется, они смещаются в сторону красного. Измеряя эти сдвиги в спектре звезды, астрономы могут определить изменения в скорости звезды, вызванные орбитой планеты. Эти колебания периодичны и позволяют определить орбитальный период планеты, то есть время, необходимое для прохождения полной орбиты.
На основании орбитального периода и амплитуды колебаний скорости астрономы могут рассчитать минимальную массу планеты, используя законы Кеплера и законы гравитации.
Две звезды, две планеты
К сожалению, исследователи не смогли определить массу TOI-1338b с помощью этого метода. Сложности, связанные с тем, что две звезды влияют друг на друга, делают такие определения особенно трудными. Однако это позволило им выделить еще одну планету в той же системе, расположенную дальше, чем первая. Названный BEBOP-1c, этот мир имел орбитальный период 215 дней и массу, в 65 раз превышающую массу Земли, или примерно в пять раз меньше массы Юпитера.
Из двенадцати систем Татуина, известных на сегодняшний день, это только вторая, в которой находится более одной планеты. Это также первый случай, когда с помощью этого метода была обнаружена циркумбинарная планета.