Планета обикаля звездата си само за 2 дни, българин откри нея и още две нови на 1100 светлинни години от Земята
- Д-р Трифон Трифонов е лидер в международния екип, наблюдавал звездата в съзвездието Кил
- Най-близката екзопланета е на 4 светлинни години от нас, но още сме много далеч от технологиите, които ще позволят да я посетим
Три планети на 1100 светлинни години от Земята около звездата TOI-4504 в съзвездието Кил откри международен екип от учени, в който ключово участие има българският астрофизик д-р Трифон Трифонов. Той е ръководител на българската група за търсене на екзопланети в рамките на проект EXO-RESTART към катедра “Астрономия” на Физическия факултет на Софийския университет и института “Макс Планк” в Хайделберг.
Екзопланетите са тези, които обикалят около звезда извън Слънчевата система. Звездата TOI-4504 е една от многото, които са наблюдавани
с космическия телескоп TESS на NASA
Той използва пасажния метод за регистриране на планетни сигнали - при него се следи преминаването на планетата пред диска на звездата, като познати примери от нашата система са пасажите на Меркурий и Венера пред Слънцето. Пасажът на екзопланетата намалява измерения звезден блясък, това е циклично явление. По този слаб сигнал от промяната в блясъка може да съдим какъв е периодът на преминаването на екзопланетата пред звездния диск, както и какъв е радиусът ѝ, обяснява астрофизикът.
В системата TOI-4504 са регистрирани две планети, при които се наблюдава пасаж. А третата е открита непряко чрез гравитационните взаимодействия между планетите, водещи до циклични времеви отклонения на пасажите. “Ако има само една планета, то тогава нейните пасажи ще бъдат регистрирани по точно определено време в съответствие с орбиталния период на планетата. Ако обаче има повече от една планетa в системата (не е задължително всички да минават пред звездния диск), но са достатъчно масивни и са в относителна близост една до друга, тогава може да регистрираме отклонения във времената на пасажите. Ние открихме две планети по метода на пасажите, а третата - благодарение на пасажните отклонения на по-масивната планета”, допълва подробностите д-р Трифонов.
Първата планета, TOI-4504b, има орбитален период от едва около 2,4 дни. За сравнение орбиталният период на Меркурий (най-близката планета до Слънцето) е 88 дни, а за Земята - една година. Това означава, че
TOI-4504b е много гореща,
тъй като се намира много по-близо до своята звезда, отколкото Меркурий спрямо Слънцето. Втората планета, която има пасаж, е от типа на Юпитер - това е TOI-4504c. Тя е около 3,7 пъти по-масивна от Юпитер и има орбитален период от около 82 дни. Благодарение на отклоненията на пасажите на TOI-4504c успяхме да открием третата планета в тази система, ТOI-4504d, която е около 1,4 пъти по-масивна от Юпитер и има период около 40 дни.
Космическият телескоп TESS регистрира множество пасажи, но това не доказва, че те са задължително породени от екзопланети. Звездите трябва отделно да се наблюдават и с Доплеровия метод от Земята с т.нар. ултрапрецизни спектрографи, разположени най-вече в Чили и САЩ. Нашата система е регистрирана от спектрографите в Чили, казва българският изследовател.
Астрономите не кръщават своите открития с произволни имена. Планетите приемат класификатора на звездата си и след това към тях се прибавя малка буква от латинската азбука. Така че в случая планетите c и d са в т.нар. орбитален резонанс - когато едната прави две обиколки, другата прави една и се срещат в една и съща орбитална фаза. Заради този деликатен планетарен танц се получават силни пасажни отклонения.
Основната задача на астрономите е да видят каква е честотата на поява на планетните системи от типа на Слънчевата. Да открием такива, е много трудно, още по-трудно е да намерим планети от типа на Земята, тъй като техният сигнал е изключително слаб и дори с най-мощните телескопи трудно се долавя, обяснява ученият. Планети, които са масивни и са в резонанс, дават добра представа за процесите, които са се случили в началото на образуването им. Те вероятно са се формирали в диск около своята звезда в първите 10 милиона години от образуването на планетната система, когато е имало достатъчно прах и газ около звездата, от който да кондензират планетарни тела. Двете новооткрити планети са мигрирали от по-студени към по-топли орбити. “Тези мултипланетни системи ни дават представа как вероятно се е формирала Слънчевата система, каква е честотата на поява на планети от типа на тези в Слънчевата система и
каква е вероятността да се образува планета от типа на Земята
в една достатъчно топла орбита, че да има вода на повърхността и евентуално да се зароди живот”, пояснява астрономът. Работи се много усилено в тази насока. Създават се мощни спектрографи, които могат да изчисляват отместването на звездите с Доплеровия метод с амплитуда от около 9 сантиметра в секунда. Това е цикличният сигнал, който индуцира Земята върху Слънцето.
Според д-р Трифонов трябва да наблюдават поне още десетина години, за да открият екзопланета с орбитален период около 1 година, и то при положение че подобен ултрапрецизен спектрограф бъде построен и работи стабилно в бъдеще - нещо, което тепърва се разработва. Следващото поколение астрономи вероятно ще откриват такива планети. Космическият телескоп TESS е открил немалко с размерите на Земята, но те са доста топли и живот, какъвто го познаваме, там не може да съществува. Но прогнозата е, че в съвсем близко бъдеще може да бъдат открити първите екзопланети, които да са много подобни на Земята.
А дали там би имало живот, вече е в сферата на научната фантастика. Ако за планета се наблюдават пасажи, може в определен прозорец да се анализира спектърът от атмосферата и да стане ясно има ли кислород и други предпоставки на живот.
Засега обаче сме далече от откриването на земеподобна екзопланета и
публикации, които твърдят, че са открили вода на екзопланети, засега са силно спекулативни
Все още се прави само статистически анализ на екзопланетната демография.
Ако в бъдеще учените все пак намерят екзопланета с индикации за наличие на живот от земен тип, човекът няма как да отиде дотам. Най-близката екзопланета е “само” на 4 светлинни години от нас, но дори да пътуваме със скоростта на светлината (което е непостижимо), ще отнеме 4 години в едната посока и 4 в другата. Или десетки хиляди години пътуване при днешните технологии. Много далече сме от това наистина да посетим екзопланети, бъдещето обаче е светло, вярва д-р Трифонов.
Колкото повече планети от земен тип откриваме обаче, толкова картината и разбирането ни за произхода на живота ще са по-пълни. Така ще даваме по-ясни отговори на децата си къде се намира Земята във Вселената и дали наистина сме уникални, или не, казва ученият.
Той е на 39 г., от Благоевград. Завършил е физика в СУ, правил е докторантура в Хайделбергския университет в Германия. Специализирал е в Хонконгския университет, а след това в института “Макс Планк” и Хайделбергския университет, в чийто екип работи. В Софийския университет ръководи група за търсене на екзопланети в рамките на проекта EXO-RESTART, подкрепен от фонд “Научни изследвания”. Фокусът на изследване са мултипланетните системи, на които могат да изчислят не само орбиталните, но и техните физически параметри. Един от основните експерти в тази област в световен мащаб. Има значителен брой научни публикации в сферата на екзопланетите. Амбицията му е българите да оставят силен отпечатък в астрономията. “Животът ми е доста динамичен с много пътувания и много труд, но такава е работата на модерния астрофизик”, обобщава д-р Трифон Трифонов.