У одной из ближайших к Земле звезд нашли новорожденного «кузена» Нептуна

У красного карлика в созвездии Микроскопа астрономы обнаружили новорожденную планету, похожую по своим размерам и свойствам на Нептун. Это первая известная планета такого рода в ближайших окрестностях Земли.

«Звезда AU в созвездии Микроскопа относительно невелика, она примерно в два раза меньше Солнца. Такие светила очень активны из-за мощных магнитных полей. Это может объяснять то, почему на открытие планеты в ее окрестностях ушло почти 15 лет», – рассказал один из авторов открытия, планетолог из Монреальского университета (Канада) Джонатан Ганье.

Звезда AU Microscopii начала привлекать внимание ученых в 2003 году, когда астрономы получили первые фотографии этого объекта и обнаружили, что он представляет собой новорожденное светило, расположенное недалеко от Земли, на расстоянии около 32 световых лет. Интерес к ней обусловлен тем, что этот новорожденный красный карлик все еще окружает диск из газа и пыли, повернутый к нам в «профиль».

Подобное положение позволяет следить за тем, как меняется его форма с течением времени, а также определять характер движения материи в нем. К примеру, пять лет назад европейские астрономы обнаружили, что по поверхности этого диска постоянно движутся волны, существование которых не предсказывалось теориями формирования звезд и планет.

Большое число вспышек и пятен на поверхности AU Microscopii, как отмечает Ганье, не позволяло астрономам искать следы планет в ее окрестностях, используя традиционную транзитную методику их поиска. Она опирается на то, что прохождение планет по диску звезд временно снижает их яркость предсказуемым образом, что хорошо работает для поиска экзомиров у солнцеподобных звезд, но дает много ложных срабатываний при изучении красных карликов.

Ганье и его коллеги обошли эти проблемы, наблюдая за этим светилом при помощи инфракрасных телескопов, отслеживая не периодические снижения в яркости звезды, а то, как менялась структура ее спектра. Присутствие планет можно определить по характерным сдвигам в положении спектральных линий, связанных с тем, что гравитационные взаимодействия между светилом и его спутниками приводят к небольшим, но заметным изменениям в положении звезды в пространстве.

Через несколько лет после начала подобных наблюдений на наземном телескопе IRTF, канадские астрономы обнаружили несколько намеков на существование как минимум одной планеты в окрестностях AU Microscopii. Однако точность этих замеров была слишком низкой для того, чтобы говорить об этом наверняка.

Ученые получили необходимые дополнительные данные, воспользовавшись помощью двух орбитальных обсерваторий NASA – оптического телескопа TESS, предназначенного для поиска планет транзитным методом, а также инфракрасной обсерватории Spitzer. Объединив данные наземных и космических наблюдений, Ганье и его коллеги не только подтвердили существование планеты у красного карлика, но и смогли изучить ее свойства.

В частности, оказалось, что эта планета относится к числу так называемых «горячих нептунов» – миров, похожих по своим размерам и свойствам на одноименный газовый гигант в Солнечной системе, но расположенных значительно ближе к их звездам.

В частности, планета AU Microscopii b совершает один оборот вокруг красного карлика всего за девять неполных дней, а ее масса примерно в 50 раз больше земной и в пять раз меньше юпитерианской. Она находится внутри газопылевого диска, который окружает красный карлик, что, как предполагают ученые, может объяснять то, почему следы ее существования не были открыты в прошлые годы и десятилетия.

Ее открытие, по словам Ганье, стало особенно важным для ученых по той причине, что раньше астрономы никогда не находили новорожденных планет в окрестностях близлежащих к нам звезд. Это позволит в будущем детально изучить атмосферу и другие свойства AU Microscopii b при помощи наземных и орбитальных телескопов, что позволит астрономам проверить многие теории, описывающие процесс формирования газовых гигантов и землеподобных планет и их взаимодействия с протопланетным диском.