Звездная система, укрывающая новую планету, содержит только одну звезду, как и три другие системы с внесолнечными планетами, проанализированные Кейном, доцентом физики и астрономии, и его коллегами. Это удивительное открытие, учитывая большое количество множественных звездных систем в наших окрестностях Солнца.«Есть большой интерес к этим звездам, которые, как известно, содержат планеты», — объяснил Кейн, поскольку астрономы подозревают, что формирование планет в системе с несколькими звездами будет сильно отличаться от образования планет в системе с одной звездой, такой как наша.
Кейн представил свои открытия сегодня на ежегодной конференции Американского астрономического общества.По его словам, в системе с несколькими звездами «может быть не один, а два планетных диска», на которых образуются планеты. «Или может случиться так, что наличие дополнительной звезды будет разрушительным, а ее гравитация может заставить любые протопланеты разойтись».Относительно мало внесолнечных планет было обнаружено в системах с несколькими звездами, «но мы знаем, что они там есть», — сказал Кейн.В четырех системах, изученных исследователями с использованием данных оптических изображений, собранных в обсерватории Джемини-Норт на Гавайях, были некоторые интригующие признаки того, что, возможно, присутствует вторая звезда или что-то еще.
В каждой системе внесолнечные планеты были обнаружены с помощью метода лучевых скоростей, впервые примененного в Сан-Франциско астрономом Джеффри Марси, ныне работающим в Калифорнийском университете в Беркли. Метод лучевой скорости измеряет изменения скорости, с которой звезда движется в сторону Земли, возмущенная или «раскачиваемая» гравитационным притяжением ближайшего космического тела. В зависимости от характеристики лучевой скорости астрономы могут вычислить, исходит ли колебание от планеты или звезды.В звездных системах, изученных Кейном и его коллегами, была часть данных о лучевых скоростях, которые нельзя было полностью объяснить притяжением движущейся по орбите планеты.
И в то же время планеты, которые уже были обнаружены в этих системах, двигались по эксцентрическим орбитам, отклоняясь от своих звезд менее круговым и более эллиптическим образом, «больше похожим на кометы», — сказал Кейн.Обладая этими двумя подсказками, исследователи задались вопросом, могут ли лучевая скорость и эксцентрические орбиты быть объяснены присутствием другой звезды в системе.
Но когда они внимательно посмотрели на системы, они смогли исключить возможность того, что другая звезда возмущает систему.«Я думал, что мы, скорее всего, найдем звездных спутников, и когда у всех четырех не было двойной звезды, это меня удивило», — сказал Кейн.Но в случае одной звезды, HD 4230 Рыб, необъяснимая лучевая скорость, по-видимому, является следствием притяжения ранее неоткрытой планеты-гиганта, сообщают исследователи. Они подтвердили присутствие планеты дополнительными данными о лучевой скорости, собранными в обсерватории Кек на Гавайях.
Учитывая, что исследователи не нашли звездных спутников, Кейн говорит, что очень вероятно, что оставшаяся лучевая скорость является сигналом о том, что во всех четырех системах есть дополнительные планеты. Исследователи считают, что это особенно верно для системы под названием HD 168443, где их способность обнаруживать звезду-компаньона была очень сильной.Кейн — один из немногих астрономов, которые использовали различные методы поиска планет, включая радиальную скорость и построение изображений.
Он сказал, что новые открытия побудили его взглянуть на другие внесолнечные системы с аналогичными необъяснимыми данными о лучевой скорости, чтобы увидеть, не скрываются ли там другие звезды или планеты.«Ограничения звездных спутников для звезд-хозяев экзопланет с эксцентричными планетами» публикуются в Astrophysical Journal.
Кейн был соавтором исследования с научным сотрудником научной школы Сан-Франциско Натали Р. Хинкель; Стив Б. Хауэлл из Исследовательского центра Эймса НАСА; Эллиотт П. Хорч из Университета Южного Коннектикута; Ин Фэн и Джейсон Т. Райт из Университета штата Пенсильвания; Дэвид Р. Чиарди из Института науки об экзопланетах НАСА; Марк Эверетт из Национальной оптической астрономической обсерватории и Эндрю У. Ховард из Гавайского университета.