Необычная команда находит гигантскую планету, спрятанную у всех на виду

Автоматизированный поиск планет Ликской обсерватории, используемый для расчета массы и орбиты новой планеты. Предоставлено: Лори Хэтч/Ликская обсерватория.

Планета TOI-2180 b имеет такой же диаметр, как Юпитер, но почти в три раза массивнее. Исследователи также считают, что он содержит в 105 раз больше массы Земли и элементов тяжелее гелия и водорода. Ничего подобного в нашей Солнечной системе не существует.

Подробности открытия были опубликованы в Astronomical Journal и представлены на виртуальном мероприятии для прессы Американского астрономического общества 13 января.

«Найденная планета TOI-2180 b — такая захватывающая», — сказал астроном UCR Пол Далба, который помог подтвердить существование планеты. «Он имеет тройное значение: 1) орбита в несколько сотен дней; 2) относительно близкое расположение к Земле (379 световых лет считается близким для экзопланеты); и 3) мы можем видеть, как он проходит перед своей звездой. Астрономы очень редко обнаруживают планету, отвечающую всем трем требованиям».

Далба также объяснил, что планета особенная, потому что ей требуется 261 день, чтобы завершить путешествие вокруг своей звезды, что является относительно большим временем по сравнению со многими известными газовыми гигантами за пределами нашей Солнечной системы. Его относительная близость к Земле и яркость звезды, вокруг которой он вращается, также позволяют астрономам узнать о нем больше.

Чтобы найти экзопланеты, которые вращаются вокруг звезд, отличных от нашего Солнца, спутник НАСА TESS в течение месяца смотрит на одну часть неба, а затем движется дальше. Он ищет провалы в яркости, которые происходят, когда планета проходит перед звездой.

Экзопланета газового гиганта, вращающаяся вокруг звезды G-типа, похожей на TOI-2180 b. Кредит: НАСА

«Практическое правило заключается в том, что нам нужно увидеть три «падения» или транзита, новости прежде чем мы поверим, что нашли планету», — сказал Далба. Одно транзитное событие может быть вызвано дрожанием телескопа или звездой, маскирующейся под планету. По этим причинам TESS не фокусируется на этих единичных транзитных событиях. Тем не менее, небольшая группа граждан-ученых есть.

Просматривая данные TESS, Том Джейкобс, член группы и бывший морской офицер США, всего один раз увидел тусклый свет звезды TOI-2180. Его группа предупредила Далбу, который специализируется на изучении планет, которым требуется много времени для обращения вокруг своих звезд.

Используя автоматический телескоп для поиска планет Ликской обсерватории, Далба и его коллеги наблюдали гравитационное притяжение планеты к звезде, что позволило им рассчитать массу TOI-2180 b и оценить диапазон возможных вариантов ее орбиты.

Надеясь наблюдать второе транзитное событие, Далба организовал кампанию с использованием 14 различных телескопов на трех континентах в северном полушарии. В течение 11 дней в августе 2021 года в результате этих усилий было получено 20 000 изображений звезды TOI-2180, хотя ни одно из них не обнаружило планету с уверенностью.

Тем не менее, кампания привела группу к оценке, что TESS снова увидит, как планета снова пройдет мимо своей звезды в феврале, когда они планируют последующее исследование. Финансирование исследований Далбы обеспечивается Программой постдокторских стипендий Национального научного фонда по астрономии и астрофизике.

Группа гражданских охотников за планетами берет общедоступные данные со спутников НАСА, таких как TESS, и ищет единичные транзитные события. В то время как профессиональные астрономы используют алгоритмы для автоматического сканирования большого количества данных, Visual Survey Group использует созданную ими программу для проверки данных телескопа на глаз.

«Усилия, которые они приложили, действительно важны и впечатляют, потому что трудно написать код, который мог бы надежно идентифицировать отдельные транзитные события», — сказал Далба. «Это одна из областей, где люди все еще обходят код».