Команда под руководством UCR обнаружила две планеты размером с Юпитер примерно в 150 световых годах от Земли, что может показать, вероятна ли жизнь на меньших планетах в других солнечных системах.
"Мы считаем, что такие планеты, как Юпитер, серьезно повлияли на развитие жизни на Земле. Без них люди могли бы не присутствовать здесь, чтобы вести этот разговор », – сказал Стивен Кейн, ведущий автор исследования и доцент кафедры планетарной астрофизики UCR. "Понимание того, у скольких других звезд есть такие планеты, как Юпитер, может быть очень важно для изучения пригодности планет в этих системах."
По словам Кейна, астрономы считают, что наряду с океанами с жидкой водой такие планеты обладают способностью действовать как «рогатки», уводя такие объекты, как метеоры, кометы и астероиды, со своих траекторий на пути к столкновению с небольшими каменистыми планетами.
Рядом со своими звездами было найдено множество более крупных планет. Однако они не так полезны для изучения архитектуры нашей собственной солнечной системы, где планеты-гиганты, включая Сатурн, Уран и Нептун, находятся дальше от Солнца. До сих пор было труднее найти большие планеты, далекие от своих звезд.
В исследовании, недавно принятом для публикации в Astronomical Journal, подробно рассказывается, как команда Кейна добилась успеха в новом подходе, сочетающем традиционные методы обнаружения с новейшими технологиями.
Один из популярных методов поиска экзопланет – планет в других солнечных системах – включает в себя наблюдение за звездами на предмет «колебания», при котором звезда движется к Земле и от нее.
Колебание, вероятно, вызвано гравитационным притяжением близлежащей планеты. Когда звезда качается, это говорит о том, что поблизости может быть экзопланета.
Когда планета находится далеко от своей звезды, гравитационное притяжение слабее, из-за чего колебание становится меньше и его труднее обнаружить. Другая проблема, связанная с использованием метода обнаружения колебаний, сказал Кейн, заключается в том, что это занимает много времени.
Земле требуется всего год, чтобы вращаться вокруг Солнца. Юпитеру – 12, Сатурну – 30, а Нептуну – удивительные 164 года.
Большим экзопланетам также требуется много лет, чтобы облететь свои звезды, а это означает, что наблюдение за полной орбитой может охватить всю карьеру астронома. Чтобы ускорить процесс, Кейн и его команда объединили метод колебания с прямой визуализацией. Таким образом, если команда думала, что планета может вызывать колебание, они могли подтвердить это визуально.
Получение прямого изображения планеты на квадриллионы миль от нас – непростая задача. Для этого потребуется телескоп самого большого размера, длиной не менее 32 футов и высокочувствительный. Даже с такого расстояния свет звезд может переэкспонировать изображение, затемняя целевые планеты.
Команда преодолела эту проблему, научившись распознавать и устранять закономерности на изображениях, созданных звездным светом. Удаление звездного света позволило команде Кейна увидеть то, что осталось.
«Прямая визуализация прошла долгий путь как с точки зрения понимания закономерностей, которые мы находим, так и с точки зрения инструментов, используемых для создания изображений, которые имеют гораздо более высокое разрешение, чем когда-либо», – сказал Кейн. "Вы видите это каждый раз, когда выпускается новый смартфон – детекторы камеры постоянно совершенствуются, и это верно и в астрономии."
В этом проекте команда применила комбинацию колебания и метода визуализации к 20 звездам. В дополнение к двум планетам-гигантам, похожим на Юпитер, которые ранее не были обнаружены, команда также обнаружила третью, ранее наблюдаемую звезду с планетой-гигантом в ее системе.
В дальнейшем команда продолжит наблюдение за 10 звездами, из которых нельзя исключать планетных спутников.
Кроме того, Кейн планирует новый проект, чтобы измерить, сколько времени требуется этим экзопланетам, чтобы завершить вращение к своим звездам и от них, что в настоящее время невозможно измерить.
Команда Кейна является международной, в нее входят сотрудники Австралийской астрономической обсерватории, Университета Южного Квинсленда, Университета Нового Южного Уэльса и Университета Маккуори в Австралии, а также Университета Хартфордшира в Соединенном Королевстве.
Они также распространены по всей территории U.S. в Национальной оптической астрономической обсерватории в Тусоне, Аризона, Государственном университете Южного Коннектикута, Исследовательском центре Эймса НАСА и Стэнфордском университете в Калифорнии, а также в Вашингтонском институте Карнеги в Вашингтоне.C.
«Это открытие – важная часть головоломки, потому что оно помогает нам понять факторы, которые делают планету пригодной для жизни, и является ли это обычным явлением», – сказал Кейн. "Мы быстро приближаемся к ответам на этот вопрос, о котором можно было бы только мечтать за последние 3000 лет истории."