Астрономы выявили новую систему из шести транзитных планет

Международное сотрудничество астрономов, работающих с космическими спутниками CHEOPS и TESS, включая членов NCCR PlanetS из университетов Берна и Женевы, выявило новую систему из шести транзитных планет, вращающихся вокруг яркой звезды в гармоничном ритме. Это уникальное свойство позволило определить орбиты планет, которые изначально представлялись загадкой.

CHEOPS — совместная миссия ЕКА и Швейцарии под руководством университета Берна при участии университета Женевы. Благодаря совместной работе с учеными, использующими данные спутника НАСА TESS, международная группа обнаружила систему планет, вращающихся вокруг звезды HD110067. Заметной особенностью этой системы является цепочка резонансов: планеты двигаются в гармонии вокруг своей звезды. В исследовательской группе участвуют ученые из университетов Берна и Женевы, также являющиеся членами NCCR PlanetS. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Планеты системы HD110067 вращаются вокруг звезды в строгом резонансе. Когда ближайшая планета совершает три оборота вокруг звезды, вторая совершает два. Это соотношение называется резонансом 3:2.

"Среди более чем 5000 экзопланет, обнаруженных вокруг других звезд, резонансы и многопланетные системы не редкость. Однако системы, в которых резонансы охватывают столь длинную цепочку из шести планет, встречаются крайне редко", — отмечает Доктор Хью Осборн, научный сотрудник CHEOPS из университета Берна и соавтор публикации.

Именно такая ситуация с HD110067, где планеты формируют "резонансную цепочку" 3:2, 3:2, 3:2, 4:3, 4:3, что приводит к тому, что ближайшая планета завершает шесть оборотов, а самая дальняя — один.

Хотя изначально транзиты выявили несколько планет, их точные орбиты были неопределенны. Тем не менее, точный гравитационный анализ позволил ученым раскрыть загадку HD110067.

"Транзит происходит, когда планета проходит перед своей звездой, блокируя часть света и вызывая видимое снижение яркости" — Профессор Адриен Леле из университета Женевы, ответственный за анализ орбитальных резонансов и соавтор исследования.

Наблюдения CHEOPS позволили обнаружить, что период существования планеты "d" составляет 20,5 дней, а для остальных трех внешних планет — "e", "f" и "g" — были исключены множественные варианты орбитальных периодов.

После предсказания точной цепочки резонансов исследователи использовали различные телескопы для наблюдения. Дальнейшие транзиты планеты "f" были замечены, что подтвердило теорию. Повторный анализ данных TESS выявил дополнительные транзиты, подтверждая периоды всех шести планет. Дополнительные наблюдения CHEOPS за каждой планетой планируются в ближайшем будущем.

Система HD110067 является одной из нескольких обнаруженных систем резонансных цепочек, при этом CHEOPS сделал значительный вклад в понимание не только HD110067, но и TOI-178. Другим примером такой системы является TRAPPIST-1, но HD110067 ярче, что облегчает дополнительные исследования.

"Тот факт, что планеты в системе HD110067 были обнаружены транзитным методом, имеет важное значение. Пока они проходят перед звездой, свет проходит через атмосферы планет" — говорит Джо Энн Эггер, аспирант университета Берна и соавтор исследования.

Это свойство позволяет астрономам изучать атмосферы планет, определять их химический состав и другие свойства.

"Субнептуновые планеты системы HD110067, вероятно, имеют низкую массу, что указывает на возможное содержание газа или воды. Будущие исследования, такие как те, которые предоставит космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), могут помочь раскрывать тайны их атмосфер" — заключает Эггер.