Астрономы находят первые доказательства возможной луны вне нашей солнечной системы

Используя космические телескопы Хаббла и Кеплера NASA , астрономы раскрыли дразнящие доказательства того, что может быть первым открытием луны, вращающейся вокруг нашей солнечной системы.

Этот кандидат на Луну, который составляет 8000 световых лет от Земли в созвездии Лебедя, вращает орбиту газового гиганта, которая, в свою очередь, вращается вокруг звезды Кеплер-1625. Исследователи предупреждают, что гипотеза луны является предварительной и должна подтверждаться последующими наблюдениями Хаббла.

«Этот интригующий вывод показывает, как миссии НАСА работают вместе, чтобы раскрыть невероятные тайны в нашем космосе», - сказал Томас Зурбухен, заместитель администратора Научного представительства НАСА в штаб-квартире в Вашингтоне. «Если это подтвердится, этот вывод может полностью изменить наше понимание того, как формируются луны и из чего они могут быть сделаны».

Поскольку луны за пределами нашей солнечной системы, известные как экзоманы, не могут быть непосредственно отображены, их присутствие выведено, когда они проходят перед звездой, мгновенно погашая его свет. Такое событие называется транзитом, и оно используется для обнаружения многих экзопланет, каталогизированных на сегодняшний день.

Тем не менее, экзоманы сложнее обнаружить, чем экзопланеты, потому что они меньше, чем их спутник планеты, и поэтому их транзитный сигнал слабее при построении кривой света, которая измеряет продолжительность пересечения планеты и количество мгновенного затемнения. Экзомоны также перемещают позицию с каждым проходом, потому что луна вращается вокруг планеты.

В поисках экзоманов, Алекса Течи и Дэвида Кипинга, астрономы из Колумбийского университета в Нью-Йорке, проанализировали данные из 284 обнаруженных Кеплером планет, которые были на сравнительно широких орбитах, длительностью более 30 дней, вокруг их звезды-хозяина. Исследователи обнаружили один экземпляр на планете Кеплер-1625b транзитной подписи с интригующими аномалиями, предполагая наличие луны.

«Мы видели небольшие отклонения и колебания на кривой блеска, которые привлекли наше внимание», - сказал Кипинг.

Основываясь на своих выводах, команда потратила 40 часов на наблюдение с Хаббла, чтобы интенсивно изучать планету - также используя метод транзита - получение более точных данных о падениях света. Ученые следили за планетой до и во время своего 19-часового перелета через лицо звезды. После того, как транзит закончился, Хаббл обнаружил второе и намного меньшее уменьшение яркости звезды примерно через 3,5 часа. Это небольшое снижение согласуется с гравитационно связанной луной, тянущейся по планете, подобно собаке, следующей за ее владельцем. К сожалению, запланированные наблюдения Хаббла закончились до того, как можно было измерить полный транзит луны-кандидата и подтвердить его существование.

В дополнение к этому погружению в свет, Хаббл предоставил подтверждающие доказательства гипотезы Луны, обнаружив, что транзит планеты происходит более чем на час раньше, чем прогнозировалось. Это согласуется с планетой и луной, вращающейся вокруг общего центра тяжести, что может привести к тому, что планета будет колебаться от своего предсказанного местоположения, так же, как Земля колеблется, когда наша Луна вращается вокруг нее.

Исследователи отмечают, что планетарное колебание может быть вызвано гравитационным притяжением гипотетической второй планеты в системе, а не луной. Хотя Кеплер не обнаружил вторую планету в системе, возможно, что планета существует, но не обнаруживается с помощью методов Кеплера.

«Спутник-луна - это самое простое и естественное объяснение второго падения кривой блеска и отклонения от орбиты, - объяснил Кипинг. «Это был определенно потрясающий момент, чтобы увидеть, что кривая Хаббла светит, мое сердце начало биться немного быстрее, когда я продолжал смотреть на эту подпись. Но мы знали, что наша задача состояла в том, чтобы держать главу уровня и по существу считать, что это подделка, проверяя каждый мыслимый способ, которым данные могут обманывать нас ».

В статье, опубликованной в журнале Science Advances, ученые сообщают, что луна-кандидат необычайно велика - потенциально сопоставима с Нептуном. Такие большие луны не существуют в нашей собственной солнечной системе. Исследователи говорят, что это может дать новое представление о развитии планетных систем и может заставить экспертов пересмотреть теории о том, как луны формируются вокруг планет.

Предполагается, что кандидат на Луну составляет всего 1,5 процента от массы своей спутниковой планеты, а планета оценивается в несколько раз больше массы Юпитера. Это массовое отношение подобно тому, как между Землей и Луной. В случае системы Земля-Луна и системы Плутона-Харона луны, как полагают, создаются через остатки пыли после скалистых планетарных столкновений. Однако Кеплер-1625b и его возможный спутник являются газообразными и не каменистыми, поэтому луна, возможно, образована в результате другого процесса. 

Исследователи отмечают, что если это действительно луна, то и она, и ее принимающая планета находятся в зоне обитания своей звезды, где умеренные температуры позволяют существование жидкой воды на любой твердой планетарной поверхности. Однако оба тела считаются газообразными и, следовательно, непригодными для жизни, как мы это знаем.

Будущие поиски экзоманов, в общем, будут нацелены на планеты Юпитера, которые находятся дальше от их звезды, чем Земля от Солнца. Идеальные планеты-кандидаты, принимающие спутники, находятся на широких орбитах, с длинными и нечастыми транзитными временами. В этом поиске луна была бы самой легкой для обнаружения из-за ее больших размеров. В настоящее время в базе данных Kepler имеется только несколько таких планет. Будь будущие наблюдения подтверждают существование луны Кеплера-1625b, космический телескоп Джеймса Уэбба NASA будет использоваться для поиска лун-кандидатов вокруг других планет с гораздо большей детализацией, чем Кеплер.

Источник видео