Обнаружено более 300 возможных новых экзопланет

Исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе идентифицировали 366 новых экзопланет, используя данные космического телескопа Кеплера, включая 18 планетных систем, подобных изображенной здесь, Kepler-444, которая ранее была идентифицирована с помощью телескопа. Предоставлено: Тьяго Кампанте / Питер Дивайн через НАСА.

Термин «экзопланеты» используется для описания планет за пределами нашей солнечной системы. Число экзопланет, которые были идентифицированы астрономами, составляет менее 5000, поэтому идентификация сотен новых является значительным достижением. Изучение такой большой новой группы тел может помочь ученым лучше понять, как формируются планеты и эволюционируют их орбиты, и может дать новое понимание того, насколько необычна наша Солнечная система.

«Открытие сотен новых экзопланет само по себе является значительным достижением, но что отличает эту работу, так это то, как она осветит особенности населения экзопланет в целом», – сказал Эрик Петигура, профессор астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и соавтор исследования.

Ведущий автор статьи – Джон Зинк, который получил докторскую степень в Калифорнийском университете в июне и в настоящее время является докторантом Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Он и Петигура, а также международная группа астрономов под названием Scaling K2 project, идентифицировали экзопланеты, используя данные миссии K2 космического телескопа NASA Kepler.

Открытие стало возможным благодаря новому алгоритму обнаружения планет, разработанному Зинком. Одна из проблем при идентификации новых планет заключается в том, что снижение яркости звезд может происходить из-за прибора или из альтернативного астрофизического источника, который имитирует планетную сигнатуру. Выявление того, что из них, требует дополнительного исследования, которое традиционно занимало очень много времени и могло быть выполнено только путем визуального осмотра. Алгоритм Зинка может различать, какие сигналы указывают на наличие планет, а какие – просто шум.

«Каталог и алгоритм обнаружения планет, которые разработали Джон и команда Scaling K2, – это крупный прорыв в понимании населения планет», – сказал Петигура. «Я не сомневаюсь, что они улучшат наше понимание физических процессов, посредством которых формируются и развиваются планеты».

Первоначальная миссия Кеплера неожиданно завершилась в 2013 году, когда из-за механической неисправности космический корабль не смог точно указать на участок неба, который он наблюдал в течение многих лет.

Но астрономы перепрофилировали телескоп для новой миссии, известной как K2, цель которой – идентифицировать экзопланеты вблизи далеких звезд. Данные K2 помогают ученым понять, как расположение звезд в галактике влияет на то, какие планеты могут образовываться вокруг них. К сожалению, программное обеспечение, используемое в исходной миссии Kepler для определения возможных планет, не могло справиться со сложностями миссии K2, включая способность определять размер планет и их расположение относительно их звезды.

В предыдущей работе Zink и соавторов был представлен первый полностью автоматизированный конвейер для K2 с программным обеспечением для определения вероятных планет в обработанных данных.

Для нового исследования исследователи использовали новое программное обеспечение для анализа всего набора данных из K2 – около 500 терабайт данных, охватывающих более 800 миллионов изображений звезд – для создания «каталога», который вскоре будет включен в главный архив экзопланет НАСА. Для обработки данных исследователи использовали кластер Hoffman2 из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

В дополнение к 366 новым планетам, идентифицированным исследователями, в каталоге перечислены 381 другая планета, которые были идентифицированы ранее.

Зинк сказал, что результаты могут стать значительным шагом на пути к тому, чтобы помочь астрономам понять, какие типы звезд с наибольшей вероятностью имеют планеты, вращающиеся вокруг них, и что это указывает на строительные блоки, необходимые для успешного образования планет.

«Чтобы понять это, нам нужно посмотреть на широкий спектр звезд, а не только на такие, как наше Солнце», – сказал он.

Открытие планетной системы с двумя газовыми планетами-гигантами было также значительным, потому что редко можно найти газовых гигантов – таких как Сатурн в нашей солнечной системе – так близко к своей родительской звезде, как в данном случае. Исследователи пока не могут объяснить, почему это произошло там, но Зинк сказал, что это делает открытие особенно полезным, поскольку оно может помочь ученым сформировать более точное понимание параметров развития планет и планетных систем.

«Открытие каждого нового мира дает уникальный взгляд на физику, которая играет роль в формировании планет», – сказал он.