За останні десятиліття астрономи підтвердили існування майже 6 тисяч позасонячних світів і в них є свідчення існування ще багатьох тисяч. Більшість із них були відкриті за допомогою транзитного методу, але є й інші способи. Відомо, що багато зір мають кілька планет. Найвідомішим прикладом є система TRAPPIST-1 із сімома землеподібними світами, орбіти трьох із яких проходять у її зоні населеності.
Але навіть у таких системах все ще можуть ховатися екзопланети, які астрономи не помітили. Це можливо, якщо вони не є транзитними, або їхні сигнали дуже слабкі, через що їх неможливо виокремити з шуму даних. Як знайти такі світи?
Команда дослідників з Австралії та США запропонувала такий підхід. Замість того щоб аналізувати великі масиви даних, намагаючись вловити сліди присутності додаткових екзопланет, варто оцінити загальну орбітальну динаміку систем. Це дасть змогу зрозуміти, чи можливе в них, у принципі, існування додаткових світів.
Вчені пояснили обраний ними підхід таким чином. Вік зоряних систем становить багато мільйонів або мільярдів років, тому орбіти їхніх екзопланет мають бути стабільними на цих часових масштабах. Якщо екзопланети в системі «щільно упаковані», то додавання нових світів призведе до того, що вона почне руйнуватися. Якщо ж система «нещільно упакована», то можна додавати гіпотетичні екзопланети між іншими, і система все одно буде динамічно стабільною.
Щоб показати, як це працює, автори дослідження розглянули сім систем, у яких супутник TESS знайшов дві екзопланети. Оскільки насправді малоймовірно, що в них є лише дві екзопланети, резонно припустити, що там ховаються й інші світи. Потім команда провела тисячі симуляцій цих систем з гіпотетичними екзопланетами, обчислюючи, чи зможуть вони залишатися стабільними протягом мільйонів років.
Астрономи виявили, що для двох систем наявність додаткових екзопланет (крім світів, розташованих набагато далі, ніж відомі) можна виключити з динамічних міркувань. Додаткові тіла майже напевно дестабілізували б їх. Але п’ять систем можуть залишатися стабільними за наявності додаткових екзопланет. Це не означає, що вони там є — тільки те, що вони можуть бути, і астрономи можуть спробувати їх відшукати.
Дослідження показує, що в більшості відомих на сьогодні екзопланетних систем, найімовірніше, є ще невідкриті світи. Цей підхід також може допомогти вченим сортувати їх, щоб визначити, які заслуговують на подальше вивчення. Це дасть змогу заощадити час і уникнути перевантаження великими масивами даних.
Раніше ми розповідали про те, як телескопам Hubble та James Webb не вдалося знайти екзопланет біля знаменитої зорі Вега.
За матеріалами Phys.org
