За последние 21 год космический телескоп Хаббла собрал множество данных, а архивный центр Хаббла заполняет около 18 DVD-дисков за каждую неделю жизни телескопа. Теперь, с улучшенными методами интеллектуального анализа данных, интенсивный повторный анализ изображений HST с 1998 года обнаружил некоторые скрытые сокровища: ранее необнаруженные внесолнечные планеты.
Ученые утверждают, что это открытие помогает доказать новый метод охоты на планеты с использованием архивных данных Хаббла. Кроме того, обнаружение дополнительных экзопланет в данных Хаббла помогает им сравнивать более ранние данные орбитального движения с более поздними наблюдениями.
Как астрономы обнаружили ранее неизвестные экзопланеты, и могут ли используемые методы быть применены к другим наборам данных HST?
Это не первый случай, когда скрытые экзопланеты были обнаружены в данных HST - в 2009 году Дэвид Лафренье из Университета Монреаля восстановил скрытые данные экзопланет в изображениях Хаббла HR 8799. Изображения HST, которые изучал Лафреньер, были сделаны в 1998 году с помощью ближней инфракрасной камеры и многообъектный спектрометр (NICMOS). Самая внешняя планета, вращающаяся вокруг HR 8799, была идентифицирована и продемонстрировала мощь новой технологии обработки данных, которая может выявлять слабые планеты из-за свечения их центральной звезды.
В настоящее время известно, что четыре гигантские планеты находятся на орбите HR 8799, первые три из которых были обнаружены в 2007/2008 гг. На снимках в ближней инфракрасной области, полученных с помощью приборов в W.M. Обсерватория Кек и телескоп «Близнецы Север» Кристиана Маруа из Национального исследовательского совета в Канаде. В 2010 году Маруа и его команда раскрыли четвертую, самую сокровенную планету. Что делает систему HR 8799 настолько уникальной, так это то, что это единственная звездная система с несколькими экзопланетами, которая была получена напрямую.
Новый анализ Реми Соуммера из Научного института космического телескопа обнаружил все три внешние планеты. К сожалению, четвертая, самая внутренняя планета близка к HR 8799 и не может быть отображена из-за затенения коронографом NICMOS, который блокирует свет центральной звезды.
Когда астрономы изучают экзопланеты, непосредственно просматривая их, они изучают изображения, сделанные с интервалом в несколько лет - в отличие от методов, используемых для нахождения Плутона и других карликовых планет в нашей солнечной системе, таких как Эрида. Понимание орбит в многопланетной системе имеет решающее значение, поскольку массивные планеты могут влиять на орбиты соседних с ними планет в системе. «По изображениям Хаббла мы можем определить форму их орбит, что позволяет понять стабильность системы, массы и эксцентриситеты планет, а также наклон системы», - говорит Соуммер.
Сложность исследования - чрезвычайно длинные орбиты трех внешних планет, которые составляют приблизительно 100, 200 и 400 лет соответственно. Длительные орбитальные периоды требуют значительного времени для создания достаточного количества движения для изучения астрономами. В этом случае, однако, добавленный промежуток времени от данных Хаббла помогает значительно. «Архив дал нам 10 лет науки прямо сейчас», - говорит Суммер. «Без этих данных нам пришлось бы ждать еще десятилетие. Это 10 лет науки бесплатно ».
Учитывая 400-летний период обращения, за последние десять лет крайняя планета почти не изменила своего положения. «Но если мы пойдем на следующую внутреннюю планету, мы увидим немного орбиты, а на третьей внутренней планете мы действительно увидим много движения», - добавил Суммер.
Когда исходные данные HST были проанализированы, методы, используемые для обнаружения экзопланет, таких как те, которые вращаются вокруг HR 8799, были недоступны. Методы вычитания света от звезды-хозяина все еще оставляли остаточный свет, который заглушал слабые экзопланеты. Соуммер и его команда улучшили предыдущие методы и использовали более четырехсот изображений из более чем 10-летних наблюдений NICMOS.
Улучшения по сравнению с предыдущей техникой включали увеличение контрастности и минимизацию остаточного звездного света. Соуммер и его команда также успешно устранили дифракционные пики, явление, от которого страдают любительские и профессиональные системы визуализации телескопов. Благодаря усовершенствованным методам Соуммер и его команда смогли увидеть две слабые внутренние планеты HR 8799, которые примерно на 1/100 000 от яркости звезды-хозяина в инфракрасном диапазоне.
Соуммер планировал провести следующий анализ еще 400 звезд в архиве NICMOS с помощью той же методики, которая демонстрирует мощь архива данных космического телескопа Хаббла. Сколько еще экзопланет раскрыто, можно только догадываться.
Обнаружение этих новых экзопланет доказывает, что даже после того, как HST перестанет функционировать, данные Хаббла будут жить, и ученые будут полагаться на откровения Хаббла в течение многих лет, продолжая свои поиски понимания космоса.
Источник: Обновления миссии космического телескопа Хаббла
