Космический телескоп, предназначенный для открытия экзопланет транзитным методом (Transiting Exoplanet Survey Satellite), сокращённо TESS, обнаружил первую экзопланету, размером с Землю. Планета, получившая название HD 21749c, является самой маленькой среди обнаруженных за пределами Солнечной системы.
В статье, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters, группа астрономов из Массачусетского технологического института (MIT), сообщает, что открытая планета вращается вокруг звезды HD 21749, расположенной всего в 52 световых годах от Земли. Возле звезды расположена также вторая планета, HD 21749b, тёплый «суб-Нептун» с более длинной, 36-дневной орбитой, о нём астрономы сообщали ранее.
Новая планета, размером с Землю, вероятно, представляет собой скалистый необитаемый мир, она вращается вокруг своей оси всего за 7,8 дней. Это относительно компактная орбита, создающая температуру на поверхности планеты более 400 °C.
Тем не менее, открытие планеты размером с Землю интересно тем, что демонстрирует способность TESS выделять небольшие планеты вокруг звёзд. Группа астрономов ожидает, что в будущем телескоп обнаружит более холодные планеты с условиями, подходящими для жизни.
«Вокруг звёзд, находящихся очень близко и излучающих яркий свет, мы ожидали найти несколько десятков планет, размером с Землю, — говорит ведущий автор статьи Диана Драгомир (Diana Dragomir). — И у нас есть первые результаты. Они открывают путь для поиска небольших планет вокруг небольших звёзд, и такие планеты потенциально могут быть пригодны для обитания».
Группа астрономов, работающих с TESS, пытается найти планеты за пределами Солнечной системы со времени запуска, 18 апреля 2018 года. Спутник предназначен для наблюдения всего неба. Находясь на орбите нашей планеты, TESS фокусирует 4 камеры так, чтобы наблюдать за ближайшими, самыми яркими звёздами неба, он ищет периодические отклонения в излучении звёздного света, указывающие на наличие экзопланеты, проходящей перед звездой.
За два года миссии, TESS попытается определить по меньшей мере 50 небольших скалистых планет, а также оценить их массу. На сегодняшний день миссия обнаружила 10 планет меньше Нептуна, у четырёх из них были оценены массы, включая планету π Столовой Горы b, в два раза больше Земли и с шестидневной орбитой вокруг звезды, планету LHS 3844b, горячую и скалистую, немного больше Земли, делающую оборот вокруг звезды за 6 часов, планеты TOI 125b и TOI 125c, два «суб-Нептуна» на орбите у одной звезды. Все эти четыре планеты были определены по данным, полученным в ходе наблюдения за двумя секторами. Это является свидетельством того, что группа может сделать больше подобных открытий.
Драгомир выбрала последнюю среди найденных планет из четырёх секторов наблюдений TESS. Когда эти данные стали доступны в виде кривой света, или интенсивности звёздного света, она ввела их в программный код для поиска периодических сигналов. Сначала с помощью кода идентифицировался проход планеты, в котором группа позже опознала тёплый суб-Нептун, о нём они сообщали годом ранее.
Как обычно бывает с маленькими планетами, там, где есть одна, есть и больше, и Драгомир с коллегами решили рассмотреть наблюдения ещё раз, чтобы увидеть, могут ли они обнаружить другие планеты с помощью этих данных.
«Мы знаем, что планеты часто появляются „семействами“, — говорит Драгомир. — Мы снова рассмотрели данные и выявили этот небольшой сигнал».
Группа обнаружила небольшой сбой в освещении от звезды HD 21749, который повторялся каждые 7,8 дня. В конечном итоге исследователи определили 11 периодов, или проходов планеты, и установили, что свет звезды ненадолго блокируется планетой размером с Землю.
Хотя это первая планета размером с Землю, обнаруженная TESS, ранее были найдены другие экзопланеты, в основном с помощью телескопа НАСА «Кеплер». С помощью этого более не работающего телескопа было выявлено более 530 000 звёзд. Миссия «Кеплера» обнаружила 2662 планеты, многие из которых были размером с Землю, и несколько из них считались находящимися в пределах обитаемой зоны звезды, где баланс условий мог бы подойти для развития жизни.
Однако «Кеплер» наблюдал за звёздами, которые находятся на большом расстоянии, в отличие от области наблюдения TESS. Драгомир говорит, что следить за далёкими планетами намного сложнее, но те, которые пытается найти TESS, вращаются вокруг звёзд, свет от которых намного ярче.
«Поскольку TESS отслеживает звёзды, находящиеся ближе и они ярче, мы можем измерить массу планеты в ближайшем будущем. Но с «Кеплером» это было невозможно, — говорит Драгомир. — Новое открытие может помочь впервые измерить массу планеты размером с Землю. Будет ли у неё такая же масса, или она будет тяжелее — мы не знаем».