Астрофизики опубликовали новый каталог планет, который поможет в поисках внеземной жизни

Команда астрофизиков во главе с Лорен Вайс, доцентом кафедры физики и астрономии Университета Нотр-Дам, создала первый в истории каталог небольших планет, похожих на Землю, с родственниками, похожими на Юпитер (планеты, которые вращаются вокруг одной звезды). Исследование было опубликовано в журнале Astrophysical Journal. "Этот каталог является первым в своем роде и предоставляет беспрецедентную возможность исследовать разнообразие существующих планетных систем, которые похожи на Солнечную систему, но не полностью, и это дает нам шанс переписать историю о том, как формируются планеты", - сказала Вайс. "Научный вопрос, на который я пыталась ответить в течение последнего десятилетия, таков: у какой из других малых планет, подобных Земле, которые существуют, есть родственник Юпитер? Потому что это может быть важной характеристикой, на которую следует обратить внимание, если мы хотим выяснить, где искать жизнь". Предыдущие исследования, проведенные за последние несколько лет, выделяли Юпитер как одну из причин возникновения жизни на Земле. Во время формирования Солнечной системы Юпитер выбрасывал скалистые и ледяные обломки в направлении нынешнего местоположения Земли. Юпитер и сегодня швыряет обломки в направлении Земли. Обломки, возможно, доставили воду на нашу планету и способствовали зарождению жизни.

Основываясь на данных, собранных обсерваторией У. М. Кека на Мауна-Кеа в Ваймеа, Гавайи, Вайс и ее коллеги зафиксировали почти 3000 лучевых скоростей 63 звезд, подобных нашему Солнцу, у которых есть 157 известных малых планет. 157 малых планет имеют размеры от Марса до Нептуна, и некоторые из них имеют каменистую поверхность, которая может быть пригодна для жизни. В ходе исследования команда обнаружила 13 планет, подобных Юпитеру, восемь планет похожих по размеру на Нептун и три звезды-компаньона.

Возможно, большие, заполненные газом планеты-гиганты за пределами нашей Солнечной системы трудно найти, потому что некоторые распространенные методы обнаружения не работают. Космический телескоп "Кеплер", который вышел из эксплуатации в 2018 году, был отличным инструментом для поиска небольших экзопланет, вращающихся близко к своим звездам. Он использовал транзитный метод, который измеряет крошечные провалы в яркости звезды-компаньона, чтобы указать на присутствие планеты, вращающейся вокруг своей звезды.

Газовые гиганты, однако, обычно находятся гораздо дальше от своих звезд и не пересекают их с какой-либо практической регулярностью для астрономов. Юпитеру, например, требуется 12 лет, чтобы совершить оборот вокруг Солнца. Кроме того, в отличие от планет, близких к своим звездам, удаленные планеты часто имеют слегка наклоненные орбиты, если смотреть с Земли, что делает провалы в яркости менее заметными.

Вайс и ее коллеги применили метод лучевой скорости, который использует доплеровскую спектроскопию.

"Юпитеры большие, и они сильно притягивают звезды. Мы можем найти их, если проведем много-много измерений с течением времени, что мне и пришлось сделать", - сказала Вайс. Для каждой звезды в выборке она и ее коллеги наблюдали доплеровское смещение световых волн звезды в течение как минимум 10 ночей.

Хотя Вайс была взволнована открытием планет, подобных Юпитеру, каталог планетных систем, подобных Земле и Юпитеру, - это тот аспект, который поможет астрономам в исследованиях в ближайшие годы.