Спектрометр NIRPS, розташований у високогірній обсерваторії в Чилі, дозволив виявити дуже незвичну екзопланету GJ 3090 b. Її орбіта сильно нахилена до площини екватора її зорі. Крім того, саме обертання відбувається в напрямку, протилежному тому, в якому це робить світило.
Відкриття нової екзопланети
За повідомленнями сайту www.iac.es, міжнародна команда під керівництвом Женевського університету (UNIGE), до складу якої входять дослідники з Канарського інституту астрофізики (IAC), визначила конфігурацію орбіти екзопланети GJ 3090 b за допомогою спектрографа NIRPS, створеного за участю IAC та встановленого на 3,6-метровому телескопі в обсерваторії Ла-Сілья (ESO, Чилі).
Планета має значний нахил осі обертання та рухається навколо своєї зорі у напрямку, протилежному до її обертання. Загадка стає ще складнішою через відсутність у цій планетній системі масивного супутника, який міг би впливати на орбіту планети й пояснити таку конфігурацію.
Зоря та її планети утворюються, коли хмара газу й пилу десь у космосі стискається. Потім вона формує диск навколо зародку світила, всередині якого й утворюватимуться планети. Ця протозоря та її диск обертаються в одному напрямку. У цьому ідеальному сценарії планети, що утворилися в диску, обертатимуться в тому ж напрямку, що й їхня зоря, та в тій самій площині, що й зоряний екватор, перпендикулярно до осі обертання. Астрономи називають такі системи вирівняними.
У Сонячній системі вісім планет обертаються в тому ж напрямку, що й Сонце, але між їхніми орбітальними площинами та екваторіальною площиною зорі існує невеликий кут. Цей кут, який часто називають «псі», коливається приблизно від 3° до 7° залежно від планети. Наприклад, для Землі він становить трохи більш ніж 7°. Це невелике відхилення від ідеального сценарію може свідчити про збурення, що відбулися під час формування Сонячної системи, такі як зіткнення з іншою зорею або асиметричний колапс початкової хмари.
«Вимірювання кута «псі» дає підказки щодо формування та еволюції планетних систем. Тому для нас цілком природно намагатися виміряти його для інших планетних систем», — коментує Ян Картере, аспірант кафедри астрономії природничого факультету Женевського університету (UNIGE) та перший автор дослідження про планету GJ 3090 b.
Як була виявлена планета GJ 3090 b?
GJ 3090 — це червоний карлик, зоря, холодніша й менша за наше Сонце. Планету GJ 3090 b, що обертається навколо неї, вперше виявив космічний телескоп TESS, який сканує небо в пошуках транзитів (невеликих періодичних коливань яскравості зорі, спричинених проходженням планети перед нею). Радіус цієї планети в 2,2 раза перевищує земний, а маса — в 4,5 раза, тож вона належить до класу субнептунів — найпоширенішого типу екзопланет у нашій Галактиці.
Прилад NIRPS (Near-Infrared Planet Searcher) — надзвичайно стабільний спектрограф, встановлений на 3,6-метровому телескопі ESO в обсерваторії Ла-Сілья, — був використаний для виявлення двох інших планет у цій системі, підтвердження наявності GJ 3090 b, вимірювання її маси та насамперед визначення її незвичайної орбітальної конфігурації.
«Саме завдяки можливостям NIRPS в інфрачервоному діапазоні вдалося досягти необхідної точності для вимірювання кута між площиною орбіти планети та екваторіальною площиною зорі для такої маленької планети», — зазначає Йонай Гонсалес, дослідник з IAC, який очолює іспанську частину проєкту та є співавтором дослідження.
Причина дивної конфігурації орбіти
Кут «псі» для GJ 3090 b становить приблизно 136°. Відомо лише п’ять інших багатопланетних систем, у яких є невирівняна планета з кутом, що перевищує 70°. Однак, на відміну від цих інших систем, немає жодних доказів існування масивного об’єкта (іншої зорі чи планети), що обертається навколо GJ 3090, і який міг би бути причиною такої конфігурації.
Астрономи поки що не можуть пояснити незвичайну орбіту екзопланети. Проте вони зазначають, що у випадку з GJ 3090 зоря могла накопичити нерівномірний ретроградний вторинний диск, у якому згодом утворилися планети цієї системи.
Участь Іспанії у розробці NIRPS координував Канарський інститут астрофізики, який долучився до проєктування, розробки та введення в експлуатацію волоконного пучка приладу. Окрім Йоная І. Гонсалеса Ернандеса, у нещодавньому дослідженні також брали участь Вера М. Пассеггер, Рафаель Реболо, Алехандро Суарес Маскареньо та Атанас Стефанов.
