И все-таки они звезды

Почти неделю астрономический мир обсуждал два загадочных объекта, которые были обнаружены телескопом Kepler. Наблюдая за звездами KOI-74 и KOI-81 (KOI – аббревиатура от 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. Авторы публикации, в которой сообщалось об открытии таких спутников, определили их температуры и массы. Данные показали, что эти объекты не могут быть планетами из-за большой температуры (которая в несколько раз превышает ту температуру, которую бы имели спутники, будучи планетой, то есть поглощая свет от своей центральной звезды). При этом масса спутника KOI-74b находилась в диапазоне 0,003–0,032 массы Солнца, а компонент KOI-81b «весит» 0,02–0,2 солнечных массы:

эти значения слишком велики для планет, но слишком малы для спутников.

Было высказано огромное количество версий о том, какова природа происхождения этих таинственных «недозвезд» и «перепланет». И вот теперь истина установлена, и то, как она была определена, вполне компенсирует тот факт, что на деле эти объекты не представляют собой ничего выдающегося и необычного.

Об открытии таинственных спутников у звезд KOI-74 и KOI-81 сообщала группа ученых под руководством Джейсона Роуи. По сути, это коллектив исследователей из команды телескопа Kepler, то есть именно они первыми получают весь наблюдательный материал. Далее в зависимости от договоренностей эти наблюдения могут быть переданы другим ученым из других организаций. Именно это и произошло в случае KOI-74 и KOI-81 – Роу и коллеги поделились данными наблюдений этих загадочных объектов с другой группой ученых во главе с Мартеном ван Керквейком, представляющим (несмотря на голландскую фамилию) Пекинский университет (Китай) и университет города Торонто (Канада).

Напомним, что главной задачей космического телескопа Kepler является поиск планет, подобных Земле, так называемым методом транзитов – на основе измерения кривой блеска звезды и его изменений, вызванных прохождением планеты по диску звезды или за ним. В случае с KOI-74 и KOI-81 Роуи и коллеги выявили еще одно периодическое изменение блеска, которое по времени совпадает с одним оборотом спутников вокруг своих звезд. Ученые предположили, что это изменение блеска вызвано приливным воздействием спутника на звезду, которая вследствие этого имеет вытянутую форму.

На основе этого исследователи смогли получить массы спутников, которые оказались весьма малы для звезд и велики для планет.

В свою очередь, Керквейк и его коллеги обратили внимание, что изменение блеска, вызванное приливными силами спутника, имеет ярко выраженную асимметрию, то есть «горбы» разной высоты.

Объяснений этому долго искать не пришлось: эти колебания вызваны тем, что звезда по отношению к наблюдателю (то есть к телескопу) движется то в его сторону (и тогда ее блеск получается чуть больше), то от него (и тогда блеск получается меньше). Благодаря высокой точности наблюдений телескопа Kepler этот эффект удалось зарегистрировать. Из величины падения яркости Керквейк и коллеги смогли получить скорость движения спутника по его орбите, а из нее уже было легко определить массу спутника. Такую процедуру ученые сделали для обеих звезд.

Те загадочные объекты получились с массой отнюдь не в несколько сотых или даже тысячных массы Солнца, а в несколько десятых.

По данным Керквейка и его коллег, масса спутника звезды KOI-74 оказалась равной 0,22 массы Солнца, а спутник звезды KOI-81 весит порядка 0,3 солнечных масс. Соответствующая публикация направлена в Astrophysical Journal Letters.

Интересно, что практически одновременно с публикацией Керквейка в библиотеке электронных препринтов Роуи и коллеги обновили свою статью. Во второй версии работы говорится о новой обработке, которая дала значительно более высокую, чем ранее, оценку массы для спутника звезды KOI-74 – 0,1 массы Солнца.

Новые данные масс спутников звезд говорят о том, что они являются звездами, а точнее белыми карликами. Такие объекты могут возникать в ходе эволюции двойной системы, состоящей из звезд небольших масс, когда одна из звезд начинает аккрецировать на себя вещество от другой звезды, от которой в результате остается яркое гелиевое ядро. Таким образом, никакой загадки спутники звезд KOI-74 и KOI-81 более не представляют.

Нельзя не сказать, что эта история выглядит очень поучительной.

Несмотря на успехи науки в целом и в астрономии в частности за последние годы, нельзя не признать, что для человечества многое остается непознанным, и потому нужно стараться избегать делать скоропалительные выводы, дабы не оказаться в той ситуации, в какой оказались Роуи и коллеги. Теперь долгое время об этих ученых будут помнить как о людях, которые не смогли воспользоваться своей привилегией работы с новейшими данными Kepler'а и грамотно обработать их. В результате они получили «сенсацию», которой, как показали Керквейк и другие, на самом деле и не было.