Экзопланету впервые открыли астрометристы

Долгие попытки астрономов открыть планету вне Солнечной системы методами астрометрии увенчались успехом. Впервые это удалось сделать в Паломарской обсерватории.

Давние попытки открыть внесолнечную планету путем слежения за характером движения звезды по небосклону впервые увенчались успехом. Именно к астрометрическому способу, то есть к отслеживанию характера собственного движения звезд, обратились астрономы полвека назад в попытках обнаружить планеты за пределами Солнечной системы. Метод позволяет, а точнее, до последнего времени не позволял выделять периодические отклонения в движении звезды на небе, перпендикулярном лучу зрения, возникающие из-за вращения вокруг нее планеты.

Как звезда притягивает планету, так и планета тянет звезду к себе по мере своего годичного обращения. Выделив в собственном движении звезды периодические возмущения, можно сделать вывод о наличии планеты. Именно по гравитационному воздействию на звезду было открыто множество экзопланет, однако ранее для этого приходилось анализировать мельчайшие изменения в скорости звезды по направлению к наблюдателю. Оценить колебания звезды на луче зрения помогала допплеровская спектроскопия. Малейшее отклонение звезды от собственного движения в сторону от наблюдателя смещает спектральные линии в красную область, при движении к наблюдателю -- в синюю.

Трудности метода

Выделить же такие колебания в движении звезды, перпендикулярном лучу зрения, мешает ряд трудностей. Для поиска экзопланет таким способом необходимо не один год отслеживать координаты звезды, а мельчайшие гармоники в движении можно выделить, лишь учтя собственное движение звезды в космическом пространстве и поправку на годичное обращение Земли вокруг Солнца.

Успех

Успеха в этом добились два астронома из лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене. В течение 12 лет астрономы Стивен Правдо и Стюарт Шеклан наводили пятиметровый телескоп Hale Паломарской обсерватории в Калифорнии на различные участки неба. Чтобы оценить собственное движение звезд, надо было возвращаться через несколько лет к уже снятым участкам. И вот характерные колебания при движении по небосклону обнаружила уже известная астрономам звезда -- маломассивный красный карлик VB 10 в созвездии Орла, находящийся в 20 световых годах от Земли. Зафиксировать едва уловимые периодические угловые колебания звезды по небосклону помогла 16-мегапикселная ПЗС-матрица.

Благодаря собственному движению в космическом пространстве звезда перемещается на небесной сфере на 1,5 угловой секунды в год. Движение Земли по орбите вокруг Солнца дает периодические отклонения в 1/6 угловой секунды в год. Однако точные приборы позволили астрономам заметить, что в движении звезды оказалась и третья составляющая, систематически отклоняющая ее на шесть тысячных угловой секунды в год. Чтобы представить себе такой угловой размер, астрономы предлагают взглянуть на человеческий волос с расстояния 3 км.

Планета

Определив частоту этих малых отклонений, ученые выяснили, что звезду тревожит близко расположенный газовый гигант. Его расстояние до звезды соответствует орбите Меркурия в Солнечной системе. Ученые считают, что более мелкие, подобные Земле планеты могут находиться на еще более близких расстояниях от звезды VB 10.

«Некоторые экзопланеты, вращающиеся вокруг подобных звезд, также похожи на наш Юпитер. Астрометрия наиболее подходит для того, чтобы искать холодные Юпитеры вокруг любого типа звезд, а значит, искать планетные системы, похожие на наши», -- порадовался соавтор исследования Стюарт Шеклан.

На представленной астрономами анимации красная точка схематично указывает местонахождение вращающейся вокруг звезды планеты. Стрелки указывают даты снимков положения звезды, сделанных в разные годы.