Две «луны» и одно «солнце»

Недавно астрономы обнаружили необычную экзопланету, вращающуюся в тройной звездной системе. В этом им помог миниатюрный и относительно дешевый телескоп KELT. Исследование международной группы ученых опубликовано в журнале The Astronomical Journal.

Наземный телескоп KELT (Kilodegree Extremely Little Telescope) был создан для поиска экзопланет транзитным методом в небе Южного полушария. Его название расшифровывается как

«тысячеградусный очень маленький телескоп», поскольку он имеет очень маленькую апертуру (апертура — это характеристика оптического прибора, описывающая его способность собирать свет и противостоять дифракционному размытию деталей изображения) и широкое поле зрения.

KELT состоит из двух широкоугольных автоматизированных телескопов: северный находится в штате Аризона (США), а южный — в Стерленде (ЮАР). Каждый из них имеет апертуру всего 42 мм и поле зрения 26 на 26 градусов. Такая система позволяет находить экзопланеты у сравнительно ярких звезд (с яркостью 8–11 звездных величин).

Ранее с помощью телескопа KELT удалось обнаружить две экзопланеты типа «горячий Юпитер», названные KELT-1b и KELT-2Ab. «Горячие Юпитеры» — это класс экзопланет, масса которых близка к массе Юпитера или превышает ее. Благодаря близости к материнской звезде атмосфера таких планет разогрета гораздо сильнее, чем у Юпитера. Экзопланеты этого класса можно обнаружить транзитным методом, когда такая планета проходит перед транзитной звездой, уменьшая ее яркость для наблюдателя с Земли.

Недавно попавшая в центр внимания звездная система KELT-4 была известна астрономам уже давно, с 1973 года, однако ранее считалось, что она содержит всего две звезды. Благодаря наблюдениям телескопа KELT стало ясно, что вокруг массивной звезды KELT-4А, удаленной от нас на 680 световых лет, вращаются две звезды меньшего размера — KELT-4B и KELT-4C. Вместе с ними вращается и планета KELT-4Ab.

Эта экзопланета относится к классу «горячий Юпитер» и совершает полный оборот вокруг звезды KELT-4А приблизительно за три дня.

Период обращения малых звезд KELT-4B и KELT-4C вокруг KELT-4А составляет около 4 тыс. лет, а период их обращения вокруг друг друга — 30 дней.

Если бы наблюдатель оказался на поверхности планеты KELT-4Ab, то он бы увидел в небе звезду, которая в 40 раз больше и ярче, чем Солнце. После захода этой массивной звезды он мог бы увидеть в небе две точки, каждая из которых светила бы так же ярко, как полная Луна в ясную погоду.

До обнаружения KELT-4Аb астрономы знали о существовании всего трех экзопланет, находящихся в тройных звездных системах. Первая такая система была найдена в 2005 году. Это звезда HD 188753 в созвездии Лебедя, которая также представляет собой главную массивную звезду и связанную с ней систему из двух звезд, вращающихся вокруг друг друга. Вокруг главной звезды с периодом около 3,5 суток вращается газовый гигант — экзопланета HD 188753 Ab. Это открытие изменило представления ученых о формировании планет: в таких сложных системах нужно учитывать влияние не одной материнской звезды, а трех массивных космических тел.

Вновь открытая система KELT-4 замечательна в двух отношениях. Во-первых, эта система находится достаточно близко к Земле: саму звезду даже видно невооруженным глазом. Во-вторых, KELT-4А — это крупнейшая звезда, обнаруженная в тройной системе, вокруг которой вращается экзопланета.

Астрономам еще предстоит многое узнать о звездной системой KELT-4. Например, исследователи пока не могут ничего сказать о составе атмосферы экзопланеты. Изучение KELT-4 должно пролить свет на эволюцию «горячих Юпитеров». До сих пор остается загадкой, почему газовые гиганты в таких системах движутся по орбитам, столь близким к материнским звездам.

«Возможно, что именно двойная система KELT-4BC привела к тому, что планета KELT-4Ab оказалась так близко к материнской звезде», — говорит ведущий автор исследования Джейсон Истмен, научный сотрудник Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

В дальнейшем к исследованию KELT-4 планируется привлечь космический телескоп Global Astrometric Interferometer for Astrophysics (GAIA), обладающий наилучшим разрешением. Он позволит точно измерить размеры и массы звезд и экзопланеты, а также радиус орбиты двойной системы малых звезд KELT-4B-KELT-4C.