NASA открыла экзопланету с помощью эффекта Эйнштейна: что известно о TIC 121088960 b

NASA объявило об открытии новой экзопланеты, обнаруженной в архивных данных телескопа TESS. Это первый случай, когда TESS, изначально предназначенный для поиска планет транзитным методом, успешно использовал гравитационное микролинзирование — эффект, предсказанный общей теорией относительности Эйнштейна. Планета, получившая обозначение TIC 121088960 b, находится на расстоянии около 10 000 световых лет от Земли и имеет массу примерно 2,5 массы Юпитера. Открытие расширяет возможности телескопа и открывает новые перспективы в поиске экзопланет.

Как работает гравитационное микролинзирование

Гравитационное микролинзирование — это метод, основанный на искривлении пространства-времени массивными объектами. Когда звезда проходит перед другой звездой, её гравитация действует как линза, усиливая свет фоновой звезды. Если у передней звезды есть планета, она может вызвать дополнительные искажения кривой блеска. Этот эффект позволяет обнаруживать планеты, которые не проходят перед своей звездой (транзитным методом) и не вызывают заметных колебаний её скорости (метод радиальных скоростей). Микролинзирование особенно эффективно для поиска планет на больших расстояниях от Земли и вдали от родительской звезды.

Почему открытие TIC 121088960 b — прорыв

Телескоп TESS был запущен в 2018 году для поиска экзопланет транзитным методом: он наблюдает за изменениями яркости звезд, когда планета проходит перед ними. Однако микролинзирование требует длительных и непрерывных наблюдений, что не входило в основную миссию TESS. Тем не менее, международная команда астрономов под руководством Массачусетского технологического института (MIT) смогла обнаружить характерные искажения в архивных данных TESS, соответствующие гравитационному микролинзированию. Это доказывает, что TESS может находить планеты и этим методом, расширяя его научный потенциал.

Детали открытия: масса, расстояние и орбита

Планета TIC 121088960 b имеет массу, в 2,5 раза превышающую массу Юпитера, что делает её газовым гигантом. Она обращается вокруг своей звезды на расстоянии около 3 астрономических единиц (а.е.) — это примерно в три раза больше расстояния от Земли до Солнца. Звезда находится на расстоянии около 10 000 световых лет от нас, что значительно дальше, чем большинство экзопланет, открытых TESS. Такое удаление делает планету особенно интересной для изучения, так как она представляет собой редкий объект в дальней части Галактики.

Как это изменит поиск экзопланет?

Открытие демонстрирует, что архивные данные TESS могут быть использованы для поиска планет методом микролинзирования, что ранее считалось маловероятным. Это открывает возможность для повторного анализа всех данных TESS и обнаружения десятков или даже сотен новых экзопланет, которые были пропущены при первичном анализе. Кроме того, метод микролинзирования позволяет находить планеты, невидимые для других методов, включая планеты-сироты (не привязанные к звездам) и планеты на очень широких орбитах.

Какие планеты можно найти с помощью микролинзирования?

Метод гравитационного микролинзирования особенно чувствителен к планетам с массой от нескольких масс Земли до нескольких масс Юпитера, находящимся на расстоянии от 1 до 10 а.е. от звезды. Он также может обнаруживать планеты, которые не имеют родительской звезды — так называемые планеты-сироты. Поскольку TESS наблюдает за большими участками неба, его данные могут содержать множество таких событий. Открытие TIC 121088960 b подтверждает, что TESS способен регистрировать микролинзирование, несмотря на относительно короткие интервалы наблюдений (около 27 дней на сектор).

Что пока остается неизвестным?

На данный момент астрономы не могут определить точный химический состав атмосферы TIC 121088960 b, так как для этого требуются спектроскопические наблюдения с помощью более мощных телескопов, таких как James Webb. Также неизвестно, сколько ещё планет можно обнаружить этим методом в существующих данных TESS. Команда MIT планирует продолжить анализ архивных данных и разработать алгоритмы для автоматического поиска событий микролинзирования. Кроме того, остаётся открытым вопрос о том, как часто такие события происходят и какова их продолжительность — это поможет оптимизировать будущие миссии.

Значение для науки и будущие миссии

Открытие TIC 121088960 b — это важный шаг в развитии методов поиска экзопланет. Оно показывает, что даже телескопы, предназначенные для одной задачи, могут быть адаптированы для других целей. В будущем планируется запуск специализированных миссий для поиска планет методом микролинзирования, таких как Nancy Grace Roman Space Telescope (ранее WFIRST), который будет специально оптимизирован для этого. Данные TESS помогут подготовить почву для этих миссий, предоставив каталог кандидатов и методы анализа.

Заключение: что дает это открытие?

Открытие экзопланеты TIC 121088960 b с помощью эффекта Эйнштейна и данных TESS — это не просто научная сенсация, но и демонстрация того, как творческий подход к анализу данных может расширить границы возможного. Метод гравитационного микролинзирования, предсказанный Эйнштейном более ста лет назад, продолжает приносить плоды, помогая находить миры, которые иначе остались бы невидимыми. Для астрономов это открытие означает новые возможности, а для любителей космоса — очередное напоминание о том, как много ещё предстоит узнать о Вселенной.