Впервые за пределами Солнечной системы у планеты обнаружен спутник

По данным космического агентства NASA, информация полученная с космических телескопов «Хаббл» и «Кеплер» свидетельствует о том, что в относительной близости от Солнечной системы находится неизвестный ранее объект, предположительно спутник планеты.

Этот кандидат на еще одну «Луну» находится на расстоянии 8000 световых лет от Земли в созвездии Лебедя, на орбите газового гиганта, который, в свою очередь, вращается вокруг звезды Кеплер-1625. Исследователи предупреждают, что гипотеза существования данного спутника пока является предварительной и должна быть подтверждена последующими наблюдениями «Хаббл».

«Эта находка показывает каким образом миссии NASA помогают раскрыть невероятные тайны в космосе», — сообщил Томас Зурбухен, заместитель администратора Научного представительства NASA в штаб-квартире, в Вашингтоне. «Если это подтвердится, этот вывод может полностью изменить наше понимание того, как формируются спутники планет и и из чего они могут состоять».

Поскольку спутники за пределами Солнечной системы, известные как «экзолуны», не возможно увидеть обычными оптическими средствами, их присутствие может быть выявлено в тот момент, когда они проходят перед звездой, на какое-то мгновение приглушая ее свет. Такое событие называется транзитом, и оно было использовано для обнаружения большей части экзопланет занесенных в каталог.

Тем не менее, экзолуны намного сложнее обнаружить, чем экзопланеты. Во-первых потому что они меньше, чем их планеты, а во-вторых, поэтому что их транзитный сигнал гораздо слабее при построении кривой света, при помощи которой измеряется продолжительность пересечения планеты и количество мгновенного затемнения. Более того, экзолуны постоянно меняют свою позицию при транзите, так как вращаются вокруг своих планет.

В поисках экзолун, Алекса Течи и Дэвида Кипинга — астрономы из Колумбийского университета в Нью-Йорке, проанализировали данные из 284 обнаруженных телескопом «Кеплер» планет, которые находились на сравнительно широких орбитах длительностью более 30 дней на орбите своих звезд. К своему удивлению, один экземпляр на орбите планеты Кеплер-1625b оказался несколько нетипичным.

«Мы увидели небольшие отклонения и колебания на кривой блеска, которые привлекли наше внимание», — отметил Кипинг.

Основываясь на своих выводах, команда ученых потратила еще 40 часов на наблюдение с помощью телескопа «Хаббл» с целью более подробно изучить данную планету транзитным методом. Ученые следили за планетой до и во время ее 19-часового транзита по звезде. После того, как транзит закончился, «Хаббл» обнаружил второе и намного меньшее уменьшение яркости звезды. Это небольшое снижение согласуется с существованием гравитационно связанным с планетой спутником. К сожалению, запланированные наблюдения «Хаббл» закончились до того, как можно было измерить полный транзит кандидата в спутник и подтвердить его существование.

В дополнение к этому, «Хаббл» предоставил еще одно доказательство в пользу существования спутника, когда обнаружил, что транзит планеты происходит более чем на час раньше, чем прогнозировалось. Это также согласуется с тем, что на орбите планеты существует спутник — планета меняет планируемую траекторию движения.

При этом исследователи отмечают, что планетарное колебание может быть вызвано гравитационным притяжением гипотетической второй планетой в системе, а не спутником. Те есть «Кеплер» пока попросту не обнаружил вторую планету.

«Спутник-луна — это самое простое и естественное объяснение второго падения кривой блеска и отклонения от орбиты, — объяснил Кипинг. «Это был действительно потрясающий момент, когда мы увидели, что кривая «Хаббл» засветилась — мое сердце начало биться намного быстрее в тот момент, когда я смотрел на это. Однако мы знали, что наша задача состояла в том, чтобы держать свои эмоции при себе, так данные еще не до конца подтверждены».

В статье, опубликованной в журнале Science Advances, ученые сообщают, что кандидат в спутники необычайно велик — потенциально сопоставим с Нептуном. В Солнечной системе не существует таких больших спутников. По мнению исследователей, это может дать новое представление о развитии планетных систем и заставить экспертов пересмотреть теории о том, как формируются спутники на орбитах своих планет.

Предполагается, что кандидат составляет всего 1,5 процента от массы планеты, а масса самой планеты в несколько раз больше массы Юпитера. Примечательно, что соотношение масс, подобно соотношению между Землей и Луной. В случае системы Земля-Луна и системы Плутона-Харона считается, что спутники были созданы из остатков пыли после столкновеий скалистых планет. Однако Кеплер-1625b и его возможный спутник являются газообразными, а и не каменистыми, поэтому спутник, по всей видимости, был создан в результате неизвестных ранее процессов.

В случае, если это действительно спутник, то и она, и ее принимающая планета находятся в так называемой «зоне обитаемости» своей звезды, где умеренные температуры предполагают существование жидкой воды на любой твердой планетарной поверхности. Однако оба тела считаются газообразными и, следовательно, непригодными для жизни.