Телескоп NASA TESS нашел странную систему экзопланет, непохожую на все известные ранее
Астрономы, использующие охотник за экзопланетами NASA — космический телескоп TESS (Транзитный спутник для исследования экзопланет), а также антарктический проект ASTEP (Антарктический поиск транзитных экзопланет), обнаружили редкую и уникально странную планетную систему. Экзопланеты, вращающиеся вокруг звезды TOI-201, имеют орбиты, которые меняются настолько быстро, что ученые могут наблюдать эти изменения в реальном времени. Поведение этой системы, расположенной на расстоянии около 370 световых лет от Земли, представляет собой нечто совершенно новое для науки.
Большинство планетных систем выглядят как «горошины в стручке», то есть планеты имеют схожие параметры и лежат примерно в одной орбитальной плоскости, но система TOI-201 устроена иначе. В ней находятся три объекта, которые кардинально отличаются друг от друга и при этом гравитационно взаимодействуют между собой. Изменения в планетных системах и смещения орбит сами по себе не уникальны, однако обычно такие трансформации происходят в масштабах миллионов или даже миллиардов лет. Система TOI-201 выделяется благодаря сильно вытянутой (эллиптической) и наклонной орбите внешней планеты, которая гравитационно воздействует на внутренние миры.
Это воздействие вызывает сдвиги в ориентации орбит внутренних планет и изменения во времени их транзитов — моментов, когда планета проходит прямо на фоне своей родительской звезды. Ситуация настолько экстремальна, что примерно через 200 лет планеты больше не будут выстраиваться в линию перед своей звездой, и их транзиты прекратятся. В Солнечной системе почти все планеты компланарны, то есть лежат в одной плоскости, но здесь это не так, и каждая планета отличается от других. Это указывает на активную перестройку орбит внутри системы, что дает ученым возможность увидеть процесс, происходящий вскоре после формирования планет.
Астрономы, участвующие в проекте ASTEP, который использует обсерваторию на антарктической станции «Конкордия», расположенную на вершине ледника в одной из самых изолированных сред на Земле, воспользовались преимуществами долгих полярных ночей для наблюдения этой системы. Телескоп TESS зафиксировал редкий транзит внешней планеты, в то время как телескопы по всему миру наблюдали, как гравитация этого объекта воздействует на звезду TOI-201. Затем астрономы заметили задержки в транзите внутренней планеты TOI-201b.
Обычно планеты ведут себя как метрономы: каждый транзит перед звездой происходит ровно через один орбитальный период после предыдущего. Однако, наблюдая за TOI-201b, ученые внезапно обнаружили, что планета начала проходить перед звездой примерно на полчаса позже ожидаемого времени. Этот внезапный скачок стал большим сюрпризом. Другие астрономы по всему миру также заметили интригующие сигналы, и, объединив усилия, команда смогла понять устройство этой системы. Это открытие стало возможным благодаря наличию телескопа в Антарктиде. Несмотря на логистические трудности, уникальное расположение и доступ к оптимальным астрономическим условиям являются ключевыми для изучения таких экзопланетных систем с длительными орбитальными периодами, как TOI-201.