Иллюстрация художника супер Земли. Нажмите, чтобы увеличить.
Почти все обнаруженные внесолнечные планеты были размером с Юпитер или больше. Основываясь на недавнем открытии суперземли вокруг звезды красного карлика на расстоянии 9000 световых лет, исследовательская группа подсчитала, что таких планет, вероятно, в 3 раза больше, чем крупных газовых гигантов.
Астрономы обнаружили новую «супер-Землю», вращающуюся вокруг звезды красного карлика, расположенную на расстоянии около 9000 световых лет. Этот новый мир весит примерно в 13 раз больше массы Земли и, вероятно, представляет собой смесь камня и льда, диаметр которой в несколько раз больше диаметра Земли. Он вращается вокруг своей звезды примерно на расстоянии пояса астероидов в нашей солнечной системе, на расстоянии 250 миллионов миль. Его отдаленное местоположение охлаждает его до -330 градусов по Фаренгейту, предполагая, что, хотя этот мир похож по своей структуре на Землю, он слишком холоден для жидкой воды или жизни.
Находясь на орбите почти так же далеко, как Юпитер в нашей солнечной системе, эта «супер-Земля», вероятно, никогда не накапливала достаточно газа, чтобы вырасти до гигантских размеров. Вместо этого диск материала, из которого он образовался, рассеялся, истощая его от сырья, которое ему нужно для процветания.
«Это солнечная система, в которой не осталось газа», - говорит астроном Гарварда Скотт Гауди из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA), участник сотрудничества MicroFUN, обнаружившего планету.
Об этом открытии сообщается сегодня в статье, размещенной в Интернете по адресу http://arxiv.org/abs/astro-ph/0603276 и переданной в Astrophysical Journal Letters для публикации.
Гауди провел обширный анализ данных, которые подтвердили существование планеты. Дальнейший анализ одновременно исключил присутствие какого-либо мира размером с Юпитер в далекой солнечной системе.
«Эта ледяная супер-Земля доминирует в области вокруг своей звезды, которая в нашей солнечной системе населена планетами газового гиганта», - сказал первый автор Эндрю Гулд (Университет штата Огайо), который возглавляет MicroFUN.
Команда также рассчитывает, что примерно треть всех звезд главной последовательности может иметь похожие ледяные супер-Земли. Теория предсказывает, что меньшие планеты должны образовываться легче, чем большие вокруг звезд с малой массой. Поскольку большинство звезд Млечного Пути являются красными карликами, солнечные системы, в которых доминируют суперземли, могут быть более распространенными в Галактике, чем системы с гигантскими Юпитерами.
Это открытие проливает новый свет на процесс формирования солнечной системы. Материал, вращающийся вокруг звезды с малой массой, постепенно накапливается в планетах, оставляя больше времени для рассеивания газа в протопланетном диске до того, как образовались большие планеты. Звезды малой массы также, как правило, имеют менее массивные диски, предлагая меньше сырья для формирования планет.
«Наше открытие предполагает, что различные типы солнечных систем образуются вокруг различных типов звезд», - объясняет Гауди. «Подобные Солнцу звезды образуют Юпитер, в то время как красные карликовые звезды только образуют суперземли. Более крупные звезды типа А могут даже образовывать коричневые карлики в своих дисках ».
Астрономы нашли планету, используя технику, называемую микролинзированием, эйнштейновским эффектом, при котором гравитация звезды переднего плана увеличивает свет более отдаленной звезды. Если звезда на переднем плане обладает планетой, гравитация планеты может еще больше искажать свет, сигнализируя о его присутствии. Точное выравнивание, требуемое для эффекта, означает, что каждое событие микролинзирования длится только короткое время. Астрономы должны внимательно следить за многими звездами, чтобы обнаружить такие события.
Микролинзинг чувствителен к менее массивным планетам, чем более распространенные методы поиска планет при радиальной скорости и поисках транзита.
«Микролинзирование - это единственный способ обнаружить планеты масс Земли с использованием современных технологий», - говорит Гауди. «Если бы планета массы Земли находилась в том же регионе, что и эта супер-Земля, и если бы выравнивание было правильным, мы могли бы ее обнаружить. Добавив еще один двухметровый телескоп в наш арсенал, мы сможем находить до десятка планет массы Земли каждый год ».
Коллектив OGLE (эксперимент по оптическому гравитационному лицензированию) впервые обнаружил микролинзовую звезду в апреле 2005 года, в то же время вглядываясь в направлении центра галактики, где широко распространены звезды переднего и заднего плана. OGLE идентифицирует несколько сотен событий микролинзирования в год, однако лишь небольшая часть этих событий дает планеты. По оценкам Гауди, с одним или двумя дополнительными телескопами, расположенными в южном полушарии для наблюдения за галактическим центром, количество планет может резко возрасти.
Открытие было сделано 36 астрономами, в том числе членами коллабораций MicroFUN, OGLE и Robonet. Название планеты OGLE-2005-BLG-169Lb. OGLE-2005-BLG-169 относится к 169-му событию микролинзирования, обнаруженному Сотрудничеством OGLE по направлению к Галактической выпуклости в 2005 году, а «Lb» относится к спутнику планетарной массы звезды линзы.
Решающую роль в открытии сыграли руководитель группы OGLE Анджей Удальски из Обсерватории Варшавского университета и аспиранты Deokkeun An из штата Огайо и Ай-ин Чжоу из Университета штата Миссури. Удальский заметил, что это событие микролинзирования достигло очень большого увеличения 1 мая, и он быстро предупредил группу MicroFUN об этом, поскольку известно, что события с большим увеличением очень благоприятны для обнаружения планет. Обычные телескопы MicroFUN не могли получить много изображений, поэтому руководитель MicroFUN Гулд позвонил в обсерваторию MDM в Аризоне, где наблюдали Ан и Чжоу. Гулд попросил Ан и Чжоу провести несколько измерений яркости звезды в течение ночи, но вместо этого Ан и Чжоу сделали более 1000 измерений. Это большое количество измерений MDM было решающим для определения, что наблюдаемый сигнал действительно должен быть связан с планетой.
Источник: пресс-релиз CfA
