В архівах TESS вперше виявили планету методом мікролінзування

Викривлення простору-часу далекою планетною системою ненадовго підсилило світло зорі на задньому плані. Цей ледь помітний сплеск яскравості, записаний ще кілька років тому, виявився першою знахідкою такого типу в архівах орбітального телескопа.

Ілюстрація екзопланети Gaia23bra b на тлі материнської зорі
Художнє зображення щойно відкритої екзопланети Gaia23bra b в орбіті навколо оранжевого карлика. Авторство: NASA’s Goddard Space Flight Center

Суперюпітер за 40 000 світлових років

Перші сигнали зафіксував ще у 2023 році європейський телескоп Gaia, який нині вже завершив роботу. Зоря на задньому плані ненадовго стала яскравішою, і це стало ознакою мікролінзування, тобто гравітаційного відхилення й підсилення світла планетною системою, що пройшла між нею і Землею.

Підтвердити існування екзопланети Gaia23bra b вдалося завдяки даним телескопа TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), як повідомляє Space.com. За масою ця планета приблизно в 1,6 раза важча за Юпітер і обертається навколо оранжевого карлика на схожій орбітальній відстані. Материнська зоря складає близько 80 % маси Сонця і розташована за 40 тис. світлових років від нас.

Межі транзитного методу

Зазвичай за допомогою TESS виявляють екзопланети транзитним методом, фіксуючи крихітне зменшення яскравості зорі, коли планета проходить на її тлі. Такий підхід найефективніший для масивних газових гігантів на близьких орбітах. Крім того, метод транзиту, який використовується TESS, зазвичай має радіус пошуку близько 150 світлових років.

Gaia23bra b не відповідає жодному із цих критеріїв, адже обертається далеко від своєї зорі й перебуває майже у 270 разів далі за звичайну межу транзитного пошуку. Мікролінзування, передбачене загальною теорією відносності Ейнштейна ще у 1915 році, дало змогу помітити цю планету у вже зібраних архівних даних. Результати дослідження опублікували у рецензованому журналі The Astrophysical Journal Letters.

Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Комплект журналів Сонце, Місяць та Марс

До товару

За словами Діани Драгомір з Університету Нью-Мексико, під час запуску TESS ніхто не очікував, що він буде здатний знаходити подібні планети. Ймовірно, в архівах місії приховано й інші такі світи, яких раніше просто не шукали.

Одноразовий шанс

З приблизно шести тисяч відомих екзопланет лише близько 5 % відкрили завдяки мікролінзуванню, тоді як на транзити припадає приблизно 75 %. Водночас цей підхід здатний виявляти світи, недосяжні іншими способами, зокрема планети на широких орбітах або в зонах придатності для життя.

Проте є суттєве обмеження. Мікролінзування виникає через випадкове розташування фонової зорі, планетної системи-лінзи й Землі в одну лінію. Усі три об’єкти рухаються, тому таке збігання трапляється лише раз і більше не повторюється, на відміну від транзиту, який фіксують щоразу, коли планета проходить перед своєю зорею.

Схема гравітаційного мікролінзування з позначенням фонової зорі, планетної системи-лінзи і Землі
Схема ілюструє ефект гравітаційного мікролінзування в перебільшеному масштабі. Авторство: NASA’s Goddard Space Flight Center / CI Lab

Як зазначила провідна авторка дослідження Маллорі Гарріс з Університету Нью-Мексико, першу планету розміром із Землю, ймовірно, знайдуть саме цим методом, і більше її ніколи не побачать.

Новий телескоп на старті

Gaia23bra b стала своєрідною репетицією перед масштабною кампанією мікролінзування, яку проведе телескоп Nancy Grace Roman. Він обстежуватиме центральну частину Чумацького Шляху, де зорі розташовані щільно і такі явища трапляються значно частіше.

Діаграма зон пошуку екзопланет трьох космічних місій — Nancy Grace Roman, Kepler і TESS
Діаграма порівнює зони пошуку екзопланет телескопів Nancy Grace Roman, Kepler і TESS. Авторство: NASA’s Goddard Space Flight Center

За прогнозами NASA, за п’ять років роботи новий телескоп виявить близько тисячі таких екзопланет і ще приблизно 100 тис. транзитних. Поєднавши дані з обох обсерваторій, астрономи зможуть вивчати формування планетних систем у різних ділянках Галактики.

Nancy Grace Roman вже доправили на космодром Кеннеді у Флориді 21 червня, і його запуск запланований на 30 серпня 2026 року, на вісім місяців раніше за початковий графік.

Новини інших медіа