Есть ли у экзопланет экзолуны? Было бы необычно, если бы они этого не сделали, но, как и во всем, мы не знаем, пока не узнаем. Астрономы предполагали, что несколько лет назад они, возможно, обнаружили экзолуны вокруг двух экзопланет: Kepler-1625b и Kepler-1708b. Сделали ли они?
В 2017 году исследователи обнаружили свидетельства существования спутников вокруг Kepler-1625b и Kepler-1708b. Это был захватывающий результат, хотя исследователи предупредили, что их выводы неубедительны. Они надеялись, что «Хаббл» сможет подтвердить экзолуны. «Наконец, мы сообщаем о доказательствах существования кандидата на экзолуну Кеплер-1625b I, которые мы кратко опишем перед запланированными наблюдениями цели с помощью космического телескопа Хаббла», — написали авторы (Тичи и др., 2017).
Совсем недавно Рене Хеллер и Майкл Хиппке написали в журнале Nature Astronomy, что данные Тичи и др. полагаемый не поддерживает экзолуны. «Вероятность того, что луна вращается вокруг Kepler-1708b, явно ниже, чем сообщалось ранее», — сказал соавтор исследования Майкл Хиппке из обсерватории Зоннеберг. «Данные не предполагают существования экзолуны вокруг Кеплера-1708b», — добавил он. Хеллер и Хиппке сказали то же самое о Кеплер-1625b.
Теперь группа исследователей, в том числе двое авторов оригинального исследования 2017 года, которое показало доказательства существования экзолун, Дэвид Киппинг и Алекс Тичи, ответили Хеллеру и Хиппке.
«Недавно Хеллер и Хиппке заявили, что кандидаты на экзолуны Кеплер-1625 би и Кеплер-1708 би якобы были «опровергнуты», — пишут Киппинг и Тичи. Они утверждают, что Хеллер и Хиппке отбросили слишком много полезных данных, исключив сигнал, подтверждающий экзолуну, в кривых блеска Хаббла для Кеплера-1625 bi. Их ответ содержится в статье Matters Arising, находящейся на рассмотрении Nature Astronomy.
Обнаружить экзолуны чрезвычайно сложно. Единственное свидетельство – кривые блеска. Две рассматриваемые экзопланеты, Kepler-1625 b и Kepler-1708b, находятся на расстоянии 8200 и 5500 световых лет соответственно. Хотя мы часто говорим о галактиках, находящихся на расстоянии нескольких миллиардов световых лет, эти две планеты находятся на очень большом расстоянии. Об этом легко забыть и как трудно их наблюдать.
В этой работе Кеплер нашел пару экзопланет транзитным методом. Транзитный метод измеряет падение освещенности, вызванное прохождением планеты перед своей звездой. Транзит создает кривую блеска, которую астрономы анализируют на наличие планеты. Экзолуна вокруг планеты, обнаруженная с помощью транзитного метода, производит собственный провал в свете, субтранзит, если хотите.
Но эти кривые блеска не выпадают из данных. Чтобы их найти, нужен детальный анализ. Кривые блеска экзолуны намного слабее кривых блеска экзопланет. Поскольку они такие слабые, шум в сигнале может затмить их или даже представить ложные сигналы. Только структурированный анализ может выявить эти слабые кривые блеска экзолуны, и существует множество способов проанализировать этот тип данных. Разные исследователи используют разные методы, модели и алгоритмы для анализа данных, а иногда даже исключают данные, которые сохраняют другие исследователи. Это не просто.
В данном случае Киппинг и Тичи говорят, что Хеллер и Хиппке допустили ошибки в своем анализе, а также исключили важную информацию.
«Мы демонстрируем, что их кривая блеска Хаббла демонстрирует примерно на 20% больший шум и отбрасывает 11% полезных данных, что ставит под угрозу его способность восстанавливать тонкий сигнал Кеплера-1625 bi», — пишут Киппинг и Тичи.
Нечто подобное произошло и с Kepler-1708bi. Киппинг и Учитель пишут, что Хеллер и Хиппке неправильно обработали некоторые данные, особенно выбор, который они сделали при исключении тренда. Устранение тренда означает устранение тенденции в данных, чтобы позволить проявиться циклическим и другим закономерностям. Анализ Хеллера и Хиппке и устранение тренда показали отсутствие экзолуны вокруг Кеплера-1708 bi. Но когда Киппинг и Учитель проанализировали работу Хеллера и Хиппке, они сказали, что могут «… восстановить исходный лунный сигнал с еще большей достоверностью, чем раньше».
Киппинг и Учитель очень четко говорят об одном: «Мы начнем с того, что четко заявим: оба кандидата на экзолуну могут быть нереальными. Наше первоначальное и постоянное утверждение скромно: эти объекты являются кандидатами, данные по которым предоставляют существенные, но не совсем убедительные доказательства в пользу экзолун».
Кеплер-1708b.
Киппинг и Учитель говорят, что анализ Хеллера и Хиппке ошибочен. Для Kepler-1708 bi кривая блеска все еще показывает потенциальную экзолуну, показанную на всех рисунках ниже пунктирной линией.
модель, пунктирная линия — изолированный компонент Луны. Средняя панель представляет ту же дату кривой блеска, но с фильтром вотана, который использовали Хеллер и Хиппке. Киппинг и Учитель использовали тот же фильтр, но их результаты по-прежнему показывали сигнал экзолуны пунктирной линией. Нижняя панель показывает аналогичный результат. Хотя Хеллер и Хиппке говорят, что сигнала экзолуны не было, Киппинг и Учитель его нашли. Изображение предоставлено: Учитель и др. 2024.
В своей статье 2023 года, противоречащей объяснению экзолуны, Хеллер и Хиппке написали, что «Предлагаемый транзитный сигнал экзолуны не отличается от других источников изменений кривой блеска, которые, вероятно, имеют звездное или систематическое происхождение». Однако работа Кипинга и Учителя показывает, что кривая все еще присутствует в данных.
Кеплер-1625 би
Киппинг и Учитель также возражают против анализа Хеллера и Хиппке Кеплера-1625 bi. К&Т вновь заявляет, что другие исследователи допустили ошибки в своем анализе. Во-первых, Хеллер и Хиппке удалили первую экспозицию на каждой орбите. Это означает, что ценных данных становится на 11 % меньше. К&Т объясняют, что удаление такого большого количества данных мешает обнаружению такого слабого сигнала экзолуны.
В K&T также отмечают, что Хеллер и Хиппке не предоставили важные данные по запросу, даже в переписке по электронной почте. Это может быть тревожным сигналом или иметь простое объяснение. Однако неспособность поделиться важными данными с другими исследователями — это нехорошо. «Авторы также не предоставляют описания своей обработки данных Хаббла, что является тревожным упущением, учитывая общеизвестно большое количество вариантов, необходимых для интерпретации инструмента с такой строгой систематикой», — пишут K&T.
Для целей этой работы компания K&T предположила, что Хеллер и Хиппке использовали обработку данных, которую они использовали в ранее опубликованной работе. Результаты? K&T все же нашла сигналы, указывающие на возможную экзолуну.
«Хеллер и Хиппке пришли к выводу, что кандидаты на экзолуны Кеплер-1625 би и Кеплер-1708 би
маловероятно, но мы показали, что их аргументы в корне ошибочны, вытекающие из многочисленных вариантов и интерпретаций, которые не выдерживают критики», — пишут Киппинг и Учитель.
Если не считать дальнейших ответов со стороны Хеллера и Хиппке, последние слова остаются за Кипингом и Учителем. «Мы приходим к выводу, что оба кандидата остаются жизнеспособными, но, безусловно, требуют дальнейших наблюдений».
