Астрономи, можливо, знайшли перший відомий екзомісяць

У вересні NASA офіційно підтвердила існування аж 6000 екзопланет — це настільки вражаюче досягнення, що дивно думати, що, на противагу цьому, кількість підтверджених екзомісяців дорівнює, ну, нулю. Але цей дисбаланс може скоро змінитися, якщо нова пропозиція астрономів виявиться такою ж ефективною, як вони стверджують.

У майбутній статті журналу Astronomy & Astrophysics описується, як астрономи розробили та застосували новий альтернативний підхід до виявлення екзомісяців, який дозволив успішно знайти перспективного кандидата на екзомісяць, що обертається навколо HD 206893 B, екзопланети, схожої на Юпітер, розташованої приблизно за 133 світлових роки від Землі. Зокрема, команда перепрофілювала високоточну астрометрію — математичний підхід до картографування відстаней між зірками — для ретельного аналізу всіх сигналів поблизу екзопланети.

Об’єкт, як видається, має масу близько 0,4 маси Юпітера, що більше семи мас Нептуна, але все одно значно менше, ніж HD 206893 B, маса якої становить 28 мас Юпітера. Отже, це абсолютно гігантський екзомісяць, що обертається навколо абсолютно гігантської екзопланети. Ну, якщо це правда. Як визнають самі дослідники, передбачуваний екзомісяць тепер повинен буде пройти ретельну перевірку з боку ширшої астрономічної спільноти. Проте, як вони стверджують, це спостереження закріплює астрометрію як перспективний інструмент для майбутніх пошуків екзомісяців. Стаття, написана спільнотою, включаючи головного автора Квентіна Краля з Паризької обсерваторії у Франції, наразі доступна у вигляді препринта.

Ми не знайшли жодних екзомісяців?

З огляду на величезний успіх наших поточних пошуків екзопланет, дивно, що ми ще не знайшли жодних екзомісяців. То чому ж перевірені стратегії, які працюють для екзопланет, не працюють для їхніх супутників, що обертаються навколо них? Дійсно, за останні роки було зроблено чимало відкриттів екзомісяців-кандидатів.

Однак реальність не така проста. Якщо взяти за приклад екзопланети, то всі «відкриття» проходять суворий процес перевірки та повторної перевірки на наявність помилок, таких як, серед іншого, спостереження астероїдів, оптичні ілюзії, дублювання знахідок тощо. Насправді NASA визнала, що близько 8000 кандидатів на екзопланети наразі очікують на підтвердження від астрономічної спільноти.

Пошук екзомісяців стикається з подібними проблемами. Крім того, в космологічному масштабі екзопланети вже вважаються надзвичайно малими. Якщо брати за приклад нашу сонячну систему, місяці менші за свої планети, а це означає, що екзомісяці повинні бути ще меншими, а отже, їх складніше виявити.

«Більше того, немає визначення того, що таке екзомісяць, і залишається певна неоднозначність щодо того, чи може він включати, наприклад, подвійні планети», — пояснюється в дослідженні, додаючи, що «рідкість виявлень різко контрастує з повсюдністю місяців у нашій сонячній системі».

Менший об’єкт, більша проблема

Нова модель намагається вирішити деякі з цих проблем, об’єднуючи різні існуючі підходи до виявлення екзомісяців. Прямо вимірюючи просторове коливання планети-господаря, астрономи повинні бути в змозі обчислити вплив гравітаційного тяжіння місяця, що обертається навколо неї. Згідно з статтею, це надасть дослідникам більшу гнучкість при оцінці можливості існування екзомісяця навколо екзопланет.

Щоб перевірити свою модель, команда спостерігала за астрометричними позиціями екзопланети HD 206893 B за допомогою приладу GRAVITY на Великому телескопі в Чилі. Вони ретельно спостерігали за коливаннями між рухом екзопланети та сусіднім вторинним сигналом, ймовірно, кандидатом на екзомісяць. Більше того, астрометричні методи дозволили дослідникам обчислити розмір і орбіту цього кандидата.

Хоча команда вважає, що новий сигнал екзомісяця є багатообіцяючим, вони «підкреслюють попередній характер цього кандидата, який потребує подальшого підтвердження за допомогою даних GRAVITY», зазначається в статті. Але що більш важливо, експеримент демонструє ефективність високоточної астрометрії, а сучасні та наступні покоління приладів «почнуть нову еру порівняльної науки про екзомісяці», зазначають вони.

Дійсно, як зазначають дослідники, новий метод покликаний доповнити існуючі. Якщо так, то нове дослідження стане ще одним прикладом мультимесенджерної астрономії — спостережного підходу, який використовує кілька методів для вивчення одного сигналу. Навіть якщо цей конкретний сигнал виявиться помилковим, пропозиція, безсумнівно, стане початком чогось хорошого. Астрономи наближаються до підтвердження першого відомого екзомісяця. І, насправді, вони, можливо, вже досягли цієї мети.