Учени са открили нова, досега невидима планета, криеща се в звездната система Kepler-139. Екзопланетата, наречена Kepler-139f, е газов гигант с маса около два пъти по-голяма от тази на Нептун и приблизително 35 пъти по-голяма от земната маса, съобщават изследователи в статия, публикувана на 2 май в The Astrophysical Journal Letters.
Въпреки впечатляващите си размери, Kepler-139f е останала незабелязана в продължение на години. Причината: орбитата ѝ е силно наклонена, което я прави невидима за основния метод за откриване на планети, използван от космическия телескоп „Кеплер“ – методът на транзитите. Когато планета преминава между своята звезда и наблюдател от Земята, тя причинява слабо затъмнение на светлината от звездата, което телескопът засича. Но ако планетата минава над или под този ъгъл, тя остава невидима за „Кеплер“.
Пъзелът на Kepler-139
Звездната система Kepler-139 вече беше известна със своите три скалисти суперземи, транзитиращи пред звездата, както и с четвърта, по-далечна планета – газовият гигант Kepler-139e, открит по метода на радиалната скорост (RV). RV измерва леките колебания в движението на звездата, причинени от гравитационното влияние на орбитиращи около нея планети.
Анализът на орбитите на вече известните планети разкриваше аномалии – вариации във времето на транзит (TTV), които не можели да се обяснят само с известните тела. Това подсказвало, че в системата има още една, невидима планета.
„Проблемът не е точно в намирането на нетранзитиращи планети, а по-скоро в намирането на ситуации, в които можем да заключим къде се намира нетранзитиращата планета“, обяснява Кейлъб Ламърс, докторант в Принстънския университет и съавтор на изследването.
Как е открита Kepler-139f?
Екипът, ръководен от Ламърс и Джошуа Уин, участник в мисията „Кеплер“, провежда внимателен анализ на съществуващи RV и TTV данни, особено след откриването на Kepler-139e през 2023 г. Комбинирането на двата метода показва, че между най-външната суперземя и газовия гигант има допълнителна планета – Kepler-139f, чието присъствие нарушава орбитите на останалите тела.
Това откритие също така коригира предишни предположения за плътността на Kepler-139c, най-външната суперземя. Оказва се, че част от гравитационното влияние, приписвано на нея, всъщност се дължи на Kepler-139f. С новите данни, плътността на Kepler-139c изглежда много по-типична.
Скритите светове на Вселената
Откриването на Kepler-139f подчертава предизвикателствата при намирането на планети, които не транзитират пред звездите си. Методи като RV и TTV позволяват да се засекат такива светове, особено когато става дума за многопланетни системи.
Както „Кеплер“, така и по-късният спътник TESS са фокусирани върху откриването на планети, които преминават често пред звездите си. Това означава, че планети с по-дълги орбити и неправилно подравняване остават извън обсега им. Методът на радиалната скорост, от друга страна, е по-чувствителен към по-големи и по-близки планети, което допълнително усложнява откриването на по-малки и отдалечени светове.
Какво следва?
„Вероятно е много планетарни системи да са дом на невидими светове, особено във външните им региони“, казва Ламърс. Той допълва, че в Kepler-139 може да има още една или повече скрити планети, особено в празнината между планетите b и c.
Надеждата за разкриването на тези светове се възлага на предстоящата мисия на Европейската космическа агенция – PLATO, която ще стартира през 2026 г. Тя ще използва усъвършенствана технология за наблюдение на транзити и ще преразгледа известни звездни полета, включително и това на Кеплер. С нейната помощ астрономите очакват значително подобрение в откриването на TTV и на скрити планети.
Откритието на Kepler-139f е поредна крачка към разгадаването на тайните на Вселената – доказателство, че дори най-големите светове понякога могат да се скрият... но не завинаги.