Открыто небесное тело, претендующее на звание первой известной науке экзолуны

Художественное представление экзопланеты и её естественного спутника.
Иллюстрация JPL-CALTECH/NASA.

Группа астрономов заявила об обнаружении экзолуны – естественного спутника, вращающегося вокруг экзопланеты размером с Юпитер под названием Kepler-1625 b.

Впрочем, пока что открытие это лишь теоретическое: команда под руководством Дэвида Киппинга (David Kipping) из Колумбийского университета зафиксировала типичный сигнал, по каким учёные обычно находят экзопланеты.

По данным астрофизиков, небесное тело, "пославшее" его, находится в четырёх тысячах световых лет от Земли. В созвездии Лебедь вокруг солнцеподобной звезды Kepler-1625 вращается экзопланета. По размерам она сравнима с Юпитером, а вот масса её в десять раз больше массы этого газового гиганта. Вокруг планеты вращается огромный спутник – по размерам он походит на Нептун (то есть примерно в четыре раза крупнее Земли).

Предполагается, что именно от этой экзолуны и исходил сигнал, который зафиксировал телескоп "Кеплер". Теперь данные предстоит проверить при помощи космической обсерватории "Хаббл", и если они подтвердятся, то речь пойдёт об открытии первой экзопланеты со своим спутником.

Поясним, что экзопланеты исследователи "отслеживают" благодаря кратковременному периодическому ослаблению светимости звезды, вокруг которой они вращаются. Оно возникает, когда планета проходит между Землёй и светилом. То же самое зафиксировали учёные и в данном случае, однако периодичность изменения светимости оказалась немного иной: были отмечены дополнительные минимумы. Видимо, они имели место, когда спутник не заслоняла его планета.

Сигнал наблюдали в течение трёх транзитов (проходов по диску звезды). Авторы исследования полагают, что этого достаточно, чтобы говорить об открытии экзолуны.

Но данные ещё предстоит проверить, и за этим команда обратилась к телескопу "Хаббл". В соответствии с его графиком, прохождение планеты Kepler-1625 b на фоне её звезды (и, соответственно, характерное изменения яркости) можно будет отследить этой осенью.

Пока же астрофизики сравнивают данные, собранные после изучения 283 подобных экзопланет, также открытых "Кеплером". Информации, указывающей на присутствие их естественных спутников, не найдено, однако, с точки зрения физики и в рамках теории формирования экзопланет, это возможно, отмечают авторы.

 

Добавим, что охота на экзолуны идёт не первый год. "У нас были кандидаты в прошлом, но после их исследования и множества тестов большинство не подтвердилось. Обнаруживались также инструментальные сбои, имитирующие “подписи” экзолуны. Однако наш новый кандидат прошёл все тесты, которые отсеяли его соперников. Я бы сказал, что это лучший кандидат в экзолуны, который у нас был", — отмечает Киппинг.

Впрочем, и на этот раз статистическая достоверность того факта, что исследователи поймали сигнал именно спутника экзопланеты, составляет четыре сигмы (это математическое обозначение суммы). Достоверным считается значение "5 сигма". Тем не менее, если это просто повторяющиеся помехи в данных, то вероятность зафиксировать точно такой же сигнал составляет лишь 1 к 16000.

"Статистически и формально вероятность (того, что небесное тело окажется экзолуной – прим.ред.) очень высока. Но действительно ли мы доверяем статистике? Это не поддаётся количественной оценке. Пока мы не получим данные от "Хаббла", я оцениваю шансы 50 на 50", — рассказал Дэвид Киппинг в интервью BBC.

Его коллеги отнеслись к открытию с воодушевлением. Как отметил Дэвид Уолтхэм (David Waltham) из колледжа Ройял-Холлоуэй при Лондонском университете, поскольку в нашей Солнечной системе так много разнообразных спутников планет, нет ничего удивительного, что они существуют и в регионах более отдалённых. "Было бы странно, если бы сотни естественных спутников существовали лишь в Солнечной системе и нигде больше", — отмечает учёный.

Если "Хаббл" подтвердит данные о существовании экзолуны, она станет крупнейшим из естественных спутников из известных науке. А значит, вероятно, могут существовать и другие ещё неизвестные науке типы спутников. "Это открытие аналогично открытию экзопланет, которые сперва тоже нарушили наши представления о Солнечной системе", — добавляет астрофизик Дункан Форган (Duncan Forgan) из Университета Сент-Эндрюса в Великобритании.

Отметим, что команда Киппинга не собиралась делать никаких заявлений о своём открытии до осени, когда должны были прийти первые подтверждения или опровержения их теории. Однако от коллег не укрылась заявка, поданная Киппингом на машинное время "Хаббла". В научной среде известно, что астрофизик – главный охотник за экзолунами, поэтому истолковать его запрос было несложно.

В итоге исследователям пришлось рассказать о своём открытии. Его описание сегодня доступно на сайте препринтов arXiv.org.

Член исследовательской группы Алекс Тичи (Alex Teachey) прокомментировал ситуацию в гостевом блоге сайта Scientific American: "Давайте будем честны: мы не просто пытаемся спастись от смущения. Поспешное объявление об открытии и его последующее опровержение приводит к тому, что общественное доверие к науке снижается. Мы бы не хотели ещё больше способствовать этому".

Кстати, ранее астрономы в поисках внеземной жизни обратились к спутникам экзопланет, однако позже выяснилось, что именно экзолуны могут давать ложноположительные результаты обитаемости планет.

Сегодня