Команда учёных обнаружила, что экзопланеты класса “суперземля” встречаются во Вселенной значительно чаще, чем предполагалось ранее.
Суперземлями называются планеты, масса которых превышает массу Земли, но меньше массы Нептуна. Важно отметить, что такие миры не обязательно похожи на землю другими характеристиками, такими как температура на поверхности, параметры орбиты, обитаемость или наличие воды. В Солнечной системе планет такого класса нет. Но, как показывает новое исследование, в других звездных системах они могут быть очень частым явлением.
Чтобы прийти к таким выводам, исследователи изучили аномалии в свете, излучаемом звездой, вокруг которой вращается недавно открытая суперземля. Эти данные были объединены с результатами масштабного обзора микролинзирования, проведённого с помощью сети телескопов KMTNet.
Выводы учёных показали, что суперземли могут находиться на расстояниях от своих звёзд, сравнимых с удалённостью газовых наших гигантов от Солнца. «Ранее было известно, что малые планеты встречаются чаще крупных, но в этом исследовании мы обнаружили определённые избытки и дефициты в их распределении», — отметил Эндрю Гулд, соавтор работы и эмерит-профессор астрономии Университета штата Огайо.
Новые горизонты поиска
Учёные подчеркнули, что планеты, вращающиеся близко к своим звёздам, выявлять проще. А вот обнаружение миров на более удалённых орбитах остаётся сложной задачей. Тем не менее, по оценкам исследователей, в среднем на каждые три звезды приходится хотя бы одна суперземля с орбитой, напоминающей орбиту Юпитера, что говорит об очень широкой распространённости таких планет в космосе.
Работа акцентирует внимание на том, что суперземли чаще всего обнаруживаются на коротких орбитах, вблизи своих звёзд. Однако их присутствие на больших расстояниях от звезды до сих пор изучено недостаточно. Метод гравитационного микролинзирования позволяет эффективно выявлять такие отдалённые планеты.
В частности, учёные наблюдали событие OGLE-2016-BLG-0007, в ходе которого была зафиксирована суперземля с соотношением массы планеты к массе звезды примерно в два раза больше, чем Земля — Солнце, при этом планета обращается на орбите, превышающей по протяжённости орбиту Сатурна.
«Мы объединили данные этого события с результатами масштабного обзора микролинзирования, чтобы определить распределение масс планет на широких орбитах. По нашим оценкам, на одну звезду приходится около 0,35 суперземли с орбитой типа юпитерианской», — сообщили авторы исследования. По их мнению, наблюдаемое распределение массы планет носит бимодальный характер: оно демонстрирует отдельные пики для суперземель и газовых гигантов, что может отражать различия в механизмах их формирования.
Микролинзирование в действии
Открытие стало возможным благодаря гравитационному микролинзированию — эффекту, возникающему, когда массивный объект искривляет пространство-время и изменяет путь света от более далёкой звезды. Это вызывает временное увеличение яркости, которое может продолжаться от нескольких часов до нескольких месяцев.
Именно такие "всплески" яркости позволяют астрономам находить экзопланеты, в том числе такие, которые отличаются от миров, известных в нашей Солнечной системе. В данном случае, благодаря методу микролинзирования, удалось зафиксировать суперземлю OGLE-2016-BLG-0007, подтвердив её необычные характеристики — удвоенное отношение массы по сравнению с Землёй и широкую орбиту.
Исследование опубликовано в журнале Science.
