«Эта планета не похожа на планеты в нашей солнечной системе, но, более того, она не похожа ни на какие другие экзопланеты, которые мы открыли до сих пор», – говорит Сара Блант, аспирантка Калифорнийского технологического института и первый автор нового исследования, опубликованного в The Astronomical Journal. "Другие планеты, обнаруженные далеко от своих звезд, как правило, имеют очень низкие эксцентриситеты, а это означает, что их орбиты более круговые. Тот факт, что эта планета имеет такой высокий эксцентриситет, говорит о некотором различии в том, как она формировалась или развивалась относительно других планет."
Планета была обнаружена с использованием метода лучевых скоростей, рабочей лошадки для открытия экзопланет, которая обнаруживает новые миры, отслеживая, как их родительские звезды "раскачиваются" в ответ на гравитационные толчки этих планет.
Однако для анализа этих данных обычно требуются наблюдения за весь орбитальный период планеты. Для планет, вращающихся далеко от своих звезд, это может быть сложно: полный оборот по орбите может занять десятки или даже сотни лет.
Калифорнийский поиск планет под руководством профессора астрономии Калифорнийского технологического института Эндрю В. Ховард – одна из немногих групп, наблюдающих за звездами в течение десятилетий, необходимых для обнаружения долгопериодических экзопланет с использованием лучевой скорости.
Данные, необходимые для открытия новой планеты, были впервые предоставлены W. M. Обсерватория Кека на Гавайях. В 1997 году команда начала использовать спектрометр Эшелле высокого разрешения (HIRES) на телескопе Keck I для измерения звезды планеты, получившей название HR 5183.
«Ключом было настойчивость», – сказал Ховард. «Наша команда следила за этой звездой с обсерваторией Кека более двух десятилетий и видела доказательства существования планеты только в последние пару лет! Без этих долгосрочных усилий мы никогда бы не нашли эту планету."
В дополнение к обсерватории Кека, California Planet Search также использовала обсерваторию Лика в Северной Калифорнии и обсерваторию Макдональда в Техасе.
Астрономы наблюдают за HR 5183 с 1990-х годов, но у них нет данных, соответствующих одной полной орбите планеты, называемой HR 5183 b, потому что она обращается вокруг своей звезды примерно каждые 45-100 лет. Вместо этого команда нашла планету из-за ее странной орбиты.
«Эта планета проводит большую часть своего времени, слоняясь во внешней части планетной системы своей звезды по этой чрезвычайно эксцентричной орбите, затем она начинает ускоряться и совершает рывок вокруг своей звезды», – объясняет Ховард. "Мы обнаружили движение рогатки. Мы видели, как планета вошла, и теперь она уходит. Это создает такую отличительную подпись, что мы можем быть уверены, что это настоящая планета, даже если мы не видели полную орбиту."
Новые результаты показывают, что можно использовать метод лучевых скоростей для обнаружения других далеких планет, не дожидаясь десятилетий.
И, как предполагают исследователи, поиск новых планет, подобных этой, может пролить свет на роль планет-гигантов в формировании их солнечных систем.
Планеты принимают форму из дисков материала, оставшегося после образования звезд. Это означает, что планеты должны стартовать с плоских круговых орбит.
Чтобы недавно обнаруженная планета находилась на такой эксцентрической орбите, она должна была получить гравитационный толчок от какого-то другого объекта.
Исследователи предполагают, что наиболее правдоподобный сценарий состоит в том, что у планеты когда-то был сосед такого же размера. Когда две планеты подошли достаточно близко друг к другу, одна вытолкнула другую из Солнечной системы, вынудив HR 5183 b на очень эксцентричной орбите.
«Эта новооткрытая планета, по сути, вошла бы как разрушительный шар, – говорит Ховард, – выбивая все на своем пути из системы."
Это открытие демонстрирует, что наше понимание планет за пределами Солнечной системы все еще развивается. Исследователи продолжают находить миры, которые не похожи ни на что в нашей солнечной системе или в солнечных системах, которые мы уже обнаружили.
«Коперник учил нас, что Земля не является центром Солнечной системы, и, когда мы расширились, открывая другие солнечные системы экзопланет, мы ожидали, что они будут углеродными копиями нашей собственной солнечной системы», – объясняет Ховард. сюрприз за другим в этой области. Эта недавно обретенная планета – еще один пример системы, которая не является изображением нашей Солнечной системы, но имеет замечательные особенности, которые делают нашу Вселенную невероятно богатой своим разнообразием."