Цитата сообщения Атронах_из_плоти Планеты вокруг звезд - правило, а не исключение


Международная исследовательская группа, в которую входят три астронома из Европейской Южной Обсерватории (ESO), использовала метод гравитационного микролинзирования для количественной оценки частоты встречаемости планет в Млечном Пути. После шестилетнего обзора миллионов звезд группа заключила, что планеты вокруг звезд являются правилом, а не исключением. Этот результат будет опубликован в журнале Nature 12 января 2012 г.

За последние 16 лет астрономы зарегистрировали более 700 подтвержденных экзопланет [1] и уже начали анализировать спектры (eso1002) и атмосферы (eso1047) этих миров. Изучение свойств отдельных экзопланет имеет бесспорную ценность, однако остается нерешенной гораздо более фундаментальная проблема: насколько обычное явление представляют собой планеты в нашей галактике Млечного Пути?

Большинство известных сейчас экзопланет обнаружено либо из анализа гравитационного воздействия планеты на свою звезду, либо по ослаблению света звезды в момент, когда планета проходит между звездой и наблюдателем и происходит небольшое «звездное затмение». Оба эти метода гораздо более чувствительны к тем планетам, которые либо имеют большую массу, либо расположены близко к своей звезде, либо совмещают оба этих свойства; многие планеты остаются незамеченными.

Международная группа астрономов провела поиск экзопланет совершенно другим методом — методом гравитационного микролинзирования. Эта техника позволяет обнаруживать планеты в широком диапазоне масс, и такие, которые лежат гораздо дальше от своих звезд.

Арно Кассан (Arnaud Cassan, Institut dʼAstrophysique de Paris), ведущий автор статьи в «Nature», объясняет: "Мы искали признаки существования экзопланет по накопленным за шесть лет данным наблюдений явлений микролинзирования. Полученные нами результаты замечательным образом свидетельствуют о том, что в нашей Галактике планет больше, чем звезд. Мы также обнаружили, что более легкие планеты, которые можно назвать «сверх-Землями» или «холодными Нептунами», должны встречаться чаще, чем более тяжелые".

Астрономы использовали наблюдательные данные, предоставленные группами PLANET [2] и OGLE [3]. Эти наблюдения позволяли зарегистрировать экзопланеты на основании следующего физического эффекта: гравитационное поле центральной звезды в сочетании с полем планет, возможно, окружающих эту звезду, действует как линза, усиливающая блеск звезды фона. Если у звезды, которая служит гравитационной линзой, имеется планета, то эта планета может внести заметный вклад в увеличение блеска фоновой звезды.

Жан-Филипп Болье (Jean-Philippe Beaulieu, Institut d'Astrophysique de Paris), руководитель совместного исследовательского проекта PLANET, добавляет: "Совместный проект PLANET был задуман с целью отследить перспективные события микролинзирования при помощи всемирной сети телескопов, размещенных в южном полушарии, от Австралии и Южной Африки до Чили. Телескопы ESO внесли в эту базу данных огромный вклад”.

Микролинзирование – очень мощный инструмент, с помощью которого потенциально возможно регистрировать экзопланеты, необнаружимые никакими другими методами. Но для того, чтобы заметить событие микролинзирования, требуется очень редко встречающееся взаимное расположение фоновой и линзирующей звезды. А чтобы при этом можно было зарегистрировать наличие планеты, вдобавок к этому необходима определенная ориентация планетной орбиты.

Хотя по этим причинам поиск планет методом микролинзирования – задача очень непростая, во всем массиве данных, накопленных за шесть лет в проектах PLANET и OGLE, было зарегистрировано три экзопланеты: «сверх-Земля» [4] и две планеты с массами, сравнимыми с Нептуном и Юпитером. При ограничениях метода микролинзирования это впечатляющий улов! Либо астрономам так невероятно повезло с этими тремя планетами, будто они выиграли миллион в рулетку, либо планеты так распространены в Млечном Пути, что наткнуться на них -- дело почти неизбежное [5].

Следующим шагом исследователей было объединение информации о трех удачных случаях обнаружения экзопланет с еще семью обнаружениями, сделанными ранее, а также с огромным количеством случаев в шестилетнем объеме данных, когда экзопланет обнаружено не было — эти гораздо более многочисленные неудачные исходы измерений в статистическом смысле так же важны, как и немногочисленные удачные. Статистический анализ привел к выводу, что одна из каждых шести исследованных звезд обладает планетой с массой, сравнимой с Юпитером, у половины звезд имеются планеты размеров Нептуна, и у двух третей звезд есть «сверх-Земли». Обзор был чувствителен к планетам в диапазоне расстояний между 75 миллионами и 1.5 миллиардами километров от центральной звезды (в Солнечной системе это соответствует интервалу расстояний, в котором находятся орбиты всех планет от Венеры до Сатурна) и с массами в диапазоне от пяти масс Земли до десяти масс Юпитера.

В сумме полученные результаты свидетельствуют о том, что среднее число планет вокруг звезды больше одной. Планеты – правило, а не исключение.

“Когда-то мы думали, что Земля может быть уникальным объектом в Галактике. Но сейчас похоже на то, что вокруг звезд Млечного Пути обращаются буквально миллиарды планет с массами, близкими к массе Земли” – заключает Дэниел Кубас (Daniel Kubas), второй ведущий соавтор статьи.

Примечания

[1] Миссия «Кеплер» открывает огромное количество «кандидатов в экзопланеты», которые не входят в это число.

[2] Аббревиатура расшифровывается как Probing Lensing Anomalies NETwork. Более половины всего объема данных обзора PLANET, использованных в данном исследовании, получено с Датским 1.54-м телескопом в обсерватории ESO Ла Силья.

[3] Optical Gravitational Lensing Experiment.

[4] Масса «сверх-Земли» лежит между двумя и десятью массами Земли. На текущий момент опубликованы данные о 12 планетах, открытых методом микролинзирования с использованием различных стратегий наблюдений.

[5] В поисках событий микролинзирования астрономы пронаблюдали миллионы звезд. Поскольку точное взаимное расположение звезд, необходимое для регистрации события, крайне маловероятно, за период 2002-2007 гг. наблюдалось всего 3247 событий.  Статистические результаты получены на основании данных об обнаружении и необнаружении планет в репрезентативной выборке из 440 кривых блеска.

Перевод пресс-релиза ESO eso1204.a href=

Серия сообщений "Экзопланеты":

Часть 1 - Жизнь жизни Рознь (об органике в космосе)
Часть 2 - Телескоп им. Кеплера нашел атмосферу у экзопланеты
...
Часть 10 - Обнаруженные крохотные раскаленные экзопланеты могут быть останками газовых гигантов
Часть 11 - Телескоп «Кеплер» обнаружил трио самых маленьких экзопланет
Часть 12 - Планеты вокруг звезд - правило, а не исключение
Часть 13 - Объект с системой сатурнианских колец обнаружен вне Солнечной системы
Часть 14 - Найдены две экзопланеты, обращающиеся вокруг пар звёзд