Зверху над планетою, яка приблизно вдвічі більша за Юпітер, концепція цього художника показує зірку, навколо якої обертається ця планета, і подвійного компаньйона цієї зірки вдалині. Авторство зображення: Софія Дагнелло, NRAO/AUI/NSF
Астрономи виявили а Юпітер- як планета, що обертається навколо сусідньої зірки, яка є однією з подвійної пари, шляхом точного відстеження маленького, майже непомітного, коливання під час руху цієї зірки в просторі. Їхня робота дала перше в історії визначення повної тривимірної структури орбіт подвійної пари зірок і планети, що обертається навколо однієї з них. За словами астрономів, це досягнення може дати нове цінне уявлення про процес формування планет. Цей прорив був зроблений за допомогою Національного наукового фонду Дуже довгий базовий масив (VLBA).
хоча більше, ніж 5,000 позасонячні планети були відкриті досі, лише три були відкриті за допомогою техніки, яка називається астрометрією, яка була використана для цього відкриття. Однак подвиг визначення тривимірної архітектури подвійної зоряної системи, яка включає планету, «неможливо досягти за допомогою інших екзопланета методи відкриття», — сказав Сальвадор Куріель з Національного автономного університету Мексики (UNAM).
«Оскільки більшість зірок знаходяться в подвійній або множинній системах, можливість зрозуміти такі системи, як ця, допоможе нам зрозуміти формування планет загалом», — сказав Куріель.
У концепції цього художника маленька зірка (помаранчева) обертається навколо планети, схожої на Юпітер (блакитна), і більш віддаленої зірки-компаньйона (червона). Авторство зображення: Софія Дагнелло, NRAO/AUI/NSF
Дві зірки, які разом називаються GJ 896AB, знаходяться приблизно в 20 світлових роках від Землі. Це робить їх близькими нашими сусідами за астрономічними мірками. Це червоні карлики, найпоширеніший тип зірок у нас Чумацький шлях галактика. Більший з них, навколо якого обертається планета, має приблизно 44 відсотки маси нашого Сонця, тоді як менший становить приблизно 17 відсотків маси Сонця. Їх розділяє приблизно відстань Нептун від Сонця, і обертаються один одного раз на 229 років.
Для свого дослідження GJ 896AB астрономи поєднали дані оптичних спостережень системи, зроблених між 1941 і 2017 роками, з даними спостережень VLBA між 2006 і 2011 роками. Вони також провели нові спостереження VLBA в 2020 році. Надточна роздільна здатність VLBA на всьому континенті з його фантастична здатність бачити дрібні деталі дозволила надзвичайно точні вимірювання положення зірок у часі. Ретельний аналіз даних, проведений астрономами, виявив орбітальний рух зірок, а також їхній спільний рух у просторі.
Анімація художника ілюструє орбітальний рух подвійної пари зірок і планети, що обертається навколо однієї із зірок. Авторство зображення: Софія Дагнелло, NRAO/AUI/NSF
Існування планети було виявлено шляхом детального відстеження руху більшої зірки, яке показало легке коливання. Гравітаційний вплив планети на зірку викликає коливання. Зірка та планета обертаються навколо місця між ними, яке називається барицентром, який представляє їхній спільний центр мас. Коли це місце знаходиться досить далеко від зірки, рух зірки навколо нього можна виявити.
За підрахунками астрономів, планета приблизно вдвічі більша за Юпітер і обертається навколо зірки кожні 284 дні. Його відстань від зірки трохи менше Венера' відстань від Сонця. Орбіта планети нахилена приблизно на 148 градусів від орбіт двох зірок.
«Це означає, що планета рухається навколо головної зірки в протилежному напрямку, ніж рух другорядної зірки навколо головної зірки», — сказала Гізела Ортіс-Леон з UNAM та Інституту радіоастрономії Макса Планка. «Це перший випадок, коли така динамічна структура спостерігалася на планеті, пов’язаній з компактною подвійною системою, яка, імовірно, була сформована в тому самому протопланетному диску», – додала вона.
«Додаткові детальні дослідження цієї та подібних систем можуть допомогти нам отримати важливу інформацію про те, як формуються планети в подвійних системах. Існують альтернативні теорії щодо механізму утворення, і більше даних може вказати, яка є найбільш ймовірною», – сказав Джоель Санчес-Бермудес з UNAM. «Зокрема, поточні моделі показують, що така велика планета дуже малоймовірна як супутник такої маленької зірки, тому, можливо, ці моделі потребують коригування», — додав він.
За словами астрономів, астрометрична техніка стане цінним інструментом для характеристики планетних систем. «Ми можемо зробити набагато більше такої роботи із запланованим VLA наступного покоління (ngVLA)", - сказала Емі Міодушевскі з Національної радіоастрономічної обсерваторії. «Завдяки цьому ми зможемо знайти планети, такі ж маленькі, як Земля».
Астрономи повідомили про свої висновки у випуску журналу за 1 вересня Астрономічний журнал.
Довідка: «3D Orbital Architecture of a Dwarf Binary System and Its Planetary Companion» Salvador Curiel, Gisela N. Ortiz-León, Amy J. Mioduszewski та Joel Sanchez-Bermudez, 1 вересня 2022 р., Астрономічний журнал.
DOI: 10.3847/1538-3881/ac7c66
Національна радіоастрономічна обсерваторія є об’єктом Національного наукового фонду, який управляється відповідно до угоди про співпрацю з Associated Universities, Inc.
