Екип с българско участие откри една от най-интересните планетни системи до момента

Ново изследване на научен екип с българско участие показва наличието на три екзопланети в една от най-интересните мултипланетни системи, откривани до момента. Планетната система се намира на 1100 светлинни години от Земята, около звездата TOI-4504 в съзвездието Кил, съобщиха от екипа на Физическия факултет на Софийски университет "Св. Климент Охридски" (СУ), предава БТА.

"Космическият телескоп TESS на NASA е един от най-добрите "ловци" на екзопланети, с които човечеството разполага към момента. Екзопланета е всяка планета, която обикаля в орбита около звезда извън Слънчевата система. Телескопът TESS търси екзопланети с помощта на пасажния метод. Пасаж се нарича преминаването на планетата пред диска на звездата, като познати ни примери от Слънчевата система са пасажите на Меркурий и Венера пред Слънцето. Пасажът на екзопланета води до намаляване на измерения звезден блясък. По този начин астрономите могат да оценят размера на екзопланетата и нейния орбитален период – времето, за което прави една обиколка около звездата. Но ако в системата има други екзопланети, тяхното гравитационно влияние оказва ефект върху времената на пасажите. По този начин, с оценка на промените в тези времена, учените могат да откриват нови планети дори последните да не преминават пред своята звезда", обясняват от екипа на Физически факултет.

Новото откритие е публикувано в престижния журнал Astrophysical Journal Letters и е с ключово участие на българския астроном д-р Трифон Трифонов. Той е учен от Института по астрономия „Макс Планк“ в Хайделберг, Германия, и изследовател в катедра „Астрономия“ към Физическия факултет на СУ „Св. Кл. Охридски“.

Д-р Трифонов е ръководител на българската група за търсене на екзопланети в рамките на проекта EXO-RESTART, подкрепен от договор КП-06-ДВ/5 от 15.12.2021 г. с Фонд „Научни изследвания“ по ННП „Върхови изследвания и хора за развитие на европейската наука“ 2021 (ВИХРЕН-2021).

В работа с международен екип, чрез данни от космическия телескопа TESS и наблюдения от спектрографа FEROS, разположен на 2,2-метровия телескоп на Института „Макс Планк“ в Чили, проучването на астрономите показва, че в системата на TOI-4504 има цели три екзопланети. Най-близката – TOI-4504b, е около два и половина пъти по-голяма от Земята, но другите две, TOI-4504c и TOI-4504d, са планети от типа „топъл Юпитер“. Това означава, че със своите маси от съответно 3,7 и 1,4 пъти масата на Юпитер, и периоди от 82,4 дни за първата и съответно 40,5 дни за втората, те са огромни газови гиганти, разположени сравнително близо до своята звезда. Интересното е, че наблюденията показват, че TOI-4504c има една от най-големите циклични промени във времената на пасажите – от порядъка на цели четири дни! Това е най-голямата подобна промяна от всички екзопланетни системи, откривани до момента. Ефектът се дължи на гравитацията на TOI-4504d върху TOI-4504c, поради което последната закрива диска на своята звезда в по-ранен или по-късен момент.

„Бяхме изключително изненадани да открием толкова големи вариации във времената на пасажите на екзопланетата TOI-4504c. За този наблюдателен период амплитудата на пасажните отклонения е около 4 дни. Предишният рекордьор е с два пъти по-малка амплитуда, докато типичните пасажни вариации в мнозинството от мултипланетни системи е от порядъка на няколко минути“, споделя водещият автор на изследването Михаела Виткова, докторант в Института по астрономия към Чешката академия на науките.

„Проучването на TOI-4504 е важно за анализа на еволюцията на подобни екзопланетни системи. Екзопланетите TOI-4504c и TOI-4504d са в орбитален резонанс от тип 2:1, което показва, че вероятно са били в стабилна резонансна конфигурация още при образуването си от протопланетния диск и последващата миграция към орбитите, наблюдавани в момента“, разказва д-р Трифонов, който е извършил значителна част от анализа на данните.

Екипът се надява в бъдеще да открие екзопланети с подобни, а и дори с по-големи вариации във времената на пасажите, което ще обогати допълнително знанието на астрономите за образуването на различните планетни системи като цяло.

Д-р Рафаел Брам от университета „Адолфо Ибанес“ в Чили, който е съавтор на проучването и координатор на международния консорциум за търсене на планети от тип „топъл Юпитер“ WINE, подчертава ролята и силата на екипната работа на учени по цял свят за успешната реализация на тази цел.