За последние два десятилетия знания об экзопланетах (напомним, что так специалисты называют планеты, находящиеся вне Солнечной системы) накапливались совершенно невероятными темпами. На сегодняшний день астрономы обнаружили более 4000 таких миров.
Обычные методы их поиска опираются на тот факт, что наличие планет у звезды меняет те или иные характеристики её излучения. Эффективность этих методик, однако, недостаточно высока и позволяет находить экзопланеты лишь в окрестностях Солнечной системы. Лишь исключительное стечение обстоятельств не так давно позволило астрономам заявить об открытии планет в другой галактике, и этот результат остаётся спорным.
Но недавно исследователи из Института гравитационной физики Общества Макса Планка в Потсдаме (Albert Einstein Institut) совместно с коллегами из французского Комиссариата по атомной и альтернативным видам энергии (CEA) предложили новый способ обнаружения экзопланет.
По заявлениям авторов, он преодолевает некоторые ограничения существующих методов и позволит находить планеты с массой от 50 масс Земли по всему Млечному Пути и даже за его пределами.
Поможет в этом совместный проект НАСА и Европейского космического агентства по исследованию гравитационных волн LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Напомним, что его запуск запланирован на 2034 год.
LISA будет представлять собой систему из трёх аппаратов, расположенных в вершинах правильного треугольника. Длина сторон этого треугольника равна двум с половиной миллионам километров. Эта система будет улавливать и определять параметры гравитационных волн, которые "не видны" наземным детекторам.
Исследователи считают, что LISA позволит астрономам находить экзопланеты с массой, примерно равной массе Юпитера, которые обращаются вокруг двойных белых карликов (напомним, что мы подробно рассказывали о таких звёздах).
"Когда планета вращается вокруг пары белых карликов, мы видим гравитационно-волновой сигнал отличный от того, который можно получить от такой же пары, но без планеты. Это характерное изменение гравитационных колебаний и позволит нам обнаруживать экзопланеты", – объясняет один из авторов предложения Никола Таманини (Nicola Tamanini) в пресс-релизе Общества Макса Планка.
LISA будет "улавливать" характерные изменения гравитационно-волнового сигнала, который возникают из-за гравитационного воздействия планеты на систему двойного белого карлика.
Новый метод, в сущности, является гравитационно-волновым аналогом измерения лучевой скорости – давно известного и проверенного подхода, применяемого для обнаружения экзопланет с помощью оптических телескопов. "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о нём. На сегодняшний день этим методом открыто более 850 миров.
Преимущество поиска планет по "гравитационному следу" состоит в том, что на него не влияет активность других светил, которая может искажать электромагнитный сигнал.
По словам авторов, предложивших новый метод поиска других миров, LISA будет нацелена на совершенно неизученную популяцию экзопланет. Если теория подтвердится данными наблюдений, и в ходе миссии будут найдены надёжные свидетельства существования двойных белых карликов с обращающимися вокруг них планетами, учёные получат новую информацию для дальнейшего развития теории эволюции планет.
Так, они смогут больше узнать о взаимодействии планет со своими звёздами во время критических фаз звёздной эволюции (например, стадии красного гиганта).
Кроме того, новый метод поможет найти так называемые планеты второго поколения, если они действительно существуют. Поясним, о чём речь. Звезда на последних стадиях жизни сильно расширяется. Если она входит в состав двойной системы, возможен сценарий, когда партнёр перетягивает на себя её вещество и формирует из него диск. Из этого диска могут образоваться новые миры.
С другой стороны, если LISA не обнаружит экзопланеты у двойных белых карликов, это также предоставит учёным новые данные об эволюции планет.
Результаты научной работы были опубликованы в издании Nature Astronomy.
К слову, авторы "Вести.Наука" ранее рассказывали о том, что ещё можно будет узнать благодаря миссии LISA и какую тайну помогут раскрыть гравитационные волны.
