Недозвезды, перепланеты

Более десяти месяцев прошло с момента запуска на орбиту телескопа Kepler. Этот инструмент предназначен для поиска планет, похожих на Землю, за пределами Солнечной системы.

За то время, что телескоп находится на орбите, он уже успел сделать ряд успешных работ, начиная от калибровочных высокоточных наблюдений, о которых было рассказано в августе, заканчивая обнаружением пяти ранее неизвестных экзопланет, о чем было объявлено совсем недавно.

В своем поиске экзопланет телескоп Kepler использует так называемый метод транзитов. Он заключается в том, что планета, проходя перед звездой, перекрывает незначительную долю ее излучения, в результате чего видимый блеск звезды падает. Проблема заключается в том, что для фиксирования падения блеска звезды, вызванного прохождением спутника, нужно, чтобы наблюдаемая система была видна с «ребра», иначе спутник не будет перекрывать часть излучения от звезды.

Для успешного поиска экзопланет телескоп Kepler с большой точностью наблюдает за огромным количеством звезд, измеряет кривые их блеска, по которым можно определить наличие спутника, и в случае его существования определяет ряд его параметров.

В общем случае, если у нас имеется система звезда – планета, то кривая блеска этой системы имеет два минимума: один, более выраженный, происходит тогда, когда планета проходит перед звездой и закрывает часть света от нее. Другой минимум проявляется тогда, когда планета находится строго за звездой. В остальное время планета тоже вносит свой вклад в общее излучение системы, отражая своей поверхностью свет звезды.

Измеряя глубину этих минимумов, можно определить, какая доля света звезды была скрыта планетой, и, таким образом, определить ее размеры, радиус ее орбиты вокруг центральной звезды и температуру поверхности. Подобная процедура и была проделана для тех планет, об открытии которых Kepler'ом сообщалось в начале января нынешнего года.

Теперь же на этом инструменте было сделано новое открытие, важность которого трудно переоценить.

Слишком фантастические и непонятные объекты удалось зафиксировать Kepler'у.

Без преувеличения ученым предстоит огромная работа для того, чтобы понять, что же удалось зафиксировать космическому «ловцу за экзопланетами».

Наблюдая за звездами KOI-74 и KOI-81 (KOI – это аббревиатура от фразы Kepler Object of Interest, что переводится с английского как «объект интереса для телескопа Kepler»), астрономы обнаружили у них спутники, поверхностная яркость которых оказалась больше, чем поверхностная яркость центральной звезды. То есть на кривой блеска падение яркости, вызванное покрытием спутника звездой, оказалось более глубоким, чем минимум, вызванный прохождением спутника по диску звезды!

Из проведенных ранее наблюдений ученые установили, что звезда KOI-74 принадлежит к спектральному классу A (то есть ее температура составляет 9400 К) и она приблизительно в два раза больше Солнца по радиусу и по массе. Спутник, который обнаружен у этой звезды, имеет радиус 0,08 радиуса Солнца. Согласно наблюдаемой яркости, этот объект имеет температуру 12 250 К,

что примерно в пять раз превышает ту температуру, которую бы он имел, будучи планетой, то есть поглощая свет от своей центральной звезды.

Подобный аномальный спутник обнаружился и у звезды KOI-81 спектрального класса B (температура 10 000 К, радиус и масса приблизительно в три раза больше солнечных). По наблюдательным данным, у компонента KOI-81b радиус составляет 0,2 радиуса Солнца, а температура составляет 13 500 К, что даже больше, чем в пять раз, температуры, которую имел бы объект, будучи планетой.

Учеными была проведена оценка масс, основанная на предположениях, что наблюдаемые колебания блеска возникают в результате приливного воздействия на спутник со стороны центральной звезды. Масса спутника KOI-74b находится в диапазоне 0,003-0,032 массы Солнца, а компонент KOI-81b «весит» 0,02–0,2 солнечных массы.

Для того, чтобы быть просто планетами, это слишком большие значения. Для того, чтобы эти объекты были звездами, наоборот, значения их масс малы.

Все это говорит о том, пишут авторы в своей статье «Наблюдения горячих транзитных компактных объектов», что данные объекты имеют дополнительный источник энергии и при этом или находятся в процессе непонятной эволюции, или обладают неизвестной уникальной структурой. Работа ученых направлена в Astrophysical Journal Letters, пока же с ней можно ознакомиться в архиве электронных препринтов.

Вариантов того, что представляют собой эти объекты, уже существует большое множество, начиная от инопланетных установок и заканчивая тем, что это «голые» ядра звезд, оставшиеся в результате какого-то процесса без внешних слоев. Очевидно, что теперь весь астрономический мир с замиранием сердца будет ждать новых наблюдений этих систем, которые должны пролить свет на эту очередную загадку Вселенной.