На сегодняшний день открыто более 4300 экзопланет, более 90 процентов из которых - с использованием транзитного метода или метода радиальных скоростей. Из оставшихся десяти процентов 105 экзопланет были обнаружены с помощью метода микрогравитационных линз, который использует тот факт, что путь луча света искривляется из-за присутствия на его пути массивного небесного тела. Небесное тело действует как линза (гравитационная линза), которая искажает изображение объекта позади него.
Полученные «Хабблом» изображение галактики, действующей как гравитационная линза для более далекой галактики и искажающей ее свет в виде дуги. © ESA / Hubble & NASA
Когда массивный объект проходит перед звездой, он выполняет роль гравитационной линзы, и поэтому его движение в небе, с позиции наблюдателя, на короткое время усиливает фоновую звезду. Если объект переднего плана - звезда с планетой, оба небесных тела могут вызывать события фокусировки света. Такие вспышки света можно смоделировать, чтобы определить массы и расстояние между небесными телами.
Метод микрогравитационных линз имеет два решающих преимущества перед более распространенными методами обнаружения. Во-первых, яркость эффекта микрогравитационного линзирования зависит не от яркости движущегося объекта, а только от его массы. Это позволяет наблюдать слабые, маломассивные карликовые звезды типа М (красные карлики). Второе преимущество состоит в том, что планета, вызывающая эффект микрогравитационного линзирования, может вращаться вокруг своей звезды на большом расстоянии, которое может составлять до нескольких астрономических единиц.
Поскольку обычные методы, такие как метод транзита, требуют многократных наблюдений в течение многих орбитальных периодов, а экзопланетам с большими орбитами требуются для обращения по орбите годы, подавляющее большинство всех обнаруженных экзопланет имеют расстояния от центральной звезды менее одной астрономической единицы. А вот регистрируемые планеты-гиганты из-за своих больших орбит обычно находятся достаточно далеко, оказываясь за «снежной линией» их звезды. А это уже расстояние от центральной звезды, на котором вода (условная вода), если она есть, замерзает на поверхности планеты.
Астроном Дженнифер Йи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) сотрудничает с командой астрономов из проекта OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), которая обнаружила явление микрогравитацинной линзы, получившей обозначение OGLE-2017-BLG-1049. Анализ проводился ее коллегами из Корейской сети телескопов микролинзирования (Korea Microlensing Telescope Network). Они смоделировали события фокусировки света с некоторыми вероятными предположениями и пришли к выводу, что центральная звезда является карликом M с массой около 0,55 массы Солнца. Планета имеет массу около 5,5 масс Юпитера и вращается вокруг звезды на расстоянии 3,9 астрономических единиц.
Эти результаты имеют прямое влияние на модели формирования планет. Из известных экзопланет, обнаруженных методом микрогравитационной линзы, 54 планеты-гиганта находятся на орбитах вокруг М-карликов, как и этот новый образец. А то говорит о том, что планеты вокруг красных карликов встречаются очень часто.
В модели образования планет с аккрецией ядра, согласно которой планеты постепенно строятся из более мелких каменистых пород, вокруг карликовых звезд типа M имеется очень мало планет. Вместо этого результат, похоже, поддерживает альтернативную модель нестабильности диска, в которой вращающийся диск разбивается на сгустки, из которых и возникают планеты. И эта модель как раз и поддерживает теорию, что вокруг карликовых звезд класса М планеты встречаются очень часто.
