Подобная Солнцу звезда расположена в созвездии Большой Медведицы, примерно в 300 световых годах от Земли. HD118203 (Лиесма). В 2006 году астрономы обнаружили экзопланету (HD 118203 b), аналогичную по размеру и вдвое массивнее Юпитера, вращающуюся очень близко к Лиесме (7% расстояния Земля-Солнце), что сделало ее «горячим Юпитером». В недавнем исследовании международная группа астрономов объявила об открытии второй экзопланеты в этой системе: суперЮпитера с широкой орбитой вокруг своей звезды. Короче говоря, на краю этой системы они обнаружили «холодный суперЮпитер».
Грациан Мацеевский – доцент Института астрономии Университета Николая Коперника (NCU) в Торуни, Польша – возглавил исследование, которое недавно появилось в журнале. Астрономия и астрофизика. К нему присоединились исследователи из Департамента астрономии и астрофизики и Центра экзопланет и обитаемых миров Пенсильванского государственного университета (PSU), Института астрофизики Канарских островов, Испанского космического агентства (AEE), Института астрофизики Андалусии. (IAA-CSIC) и Центр астрофизических исследований Национального центра суперкомпьютерных приложений (NCSA).
Согласно их исследованию, планета (HD 118203 c) имеет массу в одиннадцать раз больше Юпитера и вращается вокруг своей родительской звезды на расстоянии 6 а.е. (в шесть раз больше расстояния между Землей и Солнцем) с периодом 14 лет. Астрономы обнаружили родительскую звезду в 1891 году с помощью телескопа Дрейпера, который сейчас находится в Институте астрономии NCU в Пивницах недалеко от Торуни. Лиесма — желтый карлик G-типа (как и наше Солнце), но на 20% массивнее и в два раза больше. По оценкам астрономов, звезда и вся ее планетная система немного старше Солнца (по оценкам, в 5 миллиардов лет).
Хотя астрономам уже почти двадцать лет известно, что вокруг HD 118203 вращается довольно массивная планета, только в 2006 году это было подтверждено измерениями лучевых скоростей (допплеровская спектроскопия). Однако эти измерения показали линейную тенденцию, что позволяет предположить, что может существовать планета-компаньон с более широкой орбитой. Присутствие другой планеты указывало бы на то, что система имеет иерархическую орбитальную архитектуру, что могло бы помочь астрономам узнать больше о происхождении горячих Юпитеров. Как объяснил в новостном репортаже NCU профессор Анджей Недзельский, соавтор исследования:
«Однако допплеровские наблюдения показали, что это не конец истории, что там может быть еще одна планета. Поэтому мы сразу включили эту систему в наши программы наблюдений. Впервые мы отследили объект с помощью одного из крупнейших оптических инструментов на Земле, девятиметрового телескопа Хобби-Эберли в Техасе, в рамках программы исследования экзопланет Торунь-Пенсильвания, которую мы проводили в сотрудничестве с профессором Александром Вольщаном».
Результаты оказались настолько многообещающими, что международная команда продолжила наблюдения за звездой с помощью Национального телескопа Галилео (TNG) в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос. Но сначала нужно было исключить возможность того, что в системе спрятаны другие планеты. «Я проанализировал фотометрические наблюдения, сделанные с помощью космического телескопа Transiting Exoplanet Survey Satellite. «Они показали, что вокруг HD 118203 нет других планет, которые были бы больше Земли более чем в два раза и, следовательно, недостаточно массивны, чтобы иметь значение для изучения динамики системы», — сказала Юлия Сержпутовская, студентка-астроном и соавтор исследования. изучать.
К 2023 году команда получила достоверные данные от супер-Юпитера с широкой орбитой, показывающие, что HD 118203 представляла собой иерархическую планетную систему. Профессор Мациевский сказал:
«Терпение окупается. Новые наблюдения марта 2023 года оказались решающими в определении параметров орбиты планеты. Поскольку планете требуется несколько лет, чтобы совершить оборот вокруг своей звезды, мы смогли объединить наши доплеровские наблюдения с доступными астрометрическими измерениями, чтобы окончательно определить ее массу. Это позволило нам создать полную модель этой планетной системы и изучить ее динамическое поведение».
Конфигурация своеобразная: одна планета вращается вокруг своей звезды близко (образуя пару), а вторая находится достаточно далеко, чтобы образовать с первой еще одну пару. Хотя обе планеты массивны и имеют довольно вытянутые орбиты, их взаимное гравитационное влияние не дестабилизирует систему на протяжении тысячелетий. Согласно их исследованию, это связано с эффектами общей теории относительности, которая не позволяет планетам постоянно менять форму своих орбит и свою ориентацию в пространстве.
Это делает HD 118203 одной из немногих иерархических систем, известных астрономам, которые помогут разработать теории формирования массивных планет. Это, в свою очередь, позволит астрономам больше узнать о формировании и эволюции газовых гигантов нашей Солнечной системы — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Международная команда также планирует продолжить сбор данных об этой системе в надежде найти больше экзопланет.
Дополнительная литература: Новости NCU, астрономия и астрофизика.
