Астрономы впервые смогли измерить массу очень молодой экзопланеты

Благодаря данным, полученным с космического аппарата ESA «Звездный картографический спутник» Gaia астрономам впервые удалось измерить массу очень молодой экзопланеты.

Астрономы Игнас Снеллен и Энтони Браун из Лейденского университета, Нидерланды, вывели массу планеты Beta-Pictoris b на основании данных о динамике звезды-хозяйки в течение длительного периода времени, когда она попала в обзор камер Gaia, а также более старого зонда Hipparcos.

Данная планета представляет собой газовый гигант, подобный Юпитеру, но, согласно новой оценке, в 9-13 раз более массивен. Он вращается вокруг звезды Beta-Pictoris, второй по яркости звезды в созвездии Pictor.

Планета была обнаружена только в 2008 году на изображениях, снятых Большим телескопом Европейской южной обсерватории в Чили. И планете, и звезде всего около 20 миллионов лет — то есть они примерно в 225 раз моложе Солнечной системы. Столь юный возраст делает систему очень интригующей для исследователей, однако в той же степени и сложно для изучения.

«В системе Beta Pictoris планета по существу только сформировалась», — сообщил Игнас. «Поэтому мы можем получить представление о том, каким образом формируются планеты и как они ведут себя на ранних этапах своей эволюции. С другой стороны, звезда очень горячая, быстро вращается, и пульсирует».

Такое поведение значительно затрудняет для астрономов точное измерение радиальной скорости звезды — скорости, с которой она периодически перемещается в сторону и от Земли. Незначительные изменения радиальной скорости звезды, вызванные гравитационным притяжением планет в ее окрестностях, обычно используются для оценки масс экзопланет. Однако этот метод в основном работает для систем, которые уже прошли через ранние этапы своей эволюции.

В случае Beta Pictoris b перед использованием метода радиальной скорости были достигнуты верхние пределы диапазона масс планеты. Чтобы получить более точную оценку, астрономы использовали другой метод, который показал точное положение и движение звезды-хозяина планеты в небе с течением времени.

«Звезда движется по разным причинам», — отметил Игнас. «Во-первых, звезда крутится вокруг центра Млечного Пути, точно так же, как это делает Солнце. Это можно наблюдать с Земли в виде линейного движения. Мы называем это правильным движением. Но после возникает эффект параллакса, который вызывает Земля, вращающаяся вокруг Солнца. Из-за этого в течение года мы видим звезду с немного разных углов».

В этом случае возникает то, что астрономы описывают как «незначительные колебания» в траектории звезды по небу — небольшие отклонения от ожидаемого курса, вызванные гравитационным притяжением планеты на орбите звезды. Это то же колебание, которое можно измерить с помощью изменения лучевой скорости, но в другом направлении — на плоскости неба, а не вдоль линии видимости.