Что такое двойные звёзды и почему они вызывают особый интерес у астрономов

Согласно результатам исследования, двойные звездные системы могут скрывать множество потенциально обитаемых планет размером с Землю.



Астрономы доказали, что из-за мощного света даже современное оборудование не может разглядеть десятки, сотни и тысячи еще неоткрытых планет

Считается, что примерно половина всех звезд существует в двойных системах, в которых два массивных звездных тела вращаются вокруг общего центра масс. Земля уникальна, так как это пока единственная планета, на которой, как известно, существует жизнь. Поэтому астрономы, занятые поиском жизни за пределами Земли, ценят открытие миров размером с Землю больше, чем что-либо другое.
Естественно, размер — не единственный фактор, влияющий на обитаемость мира. Любое количество обстоятельств может сделать планету полностью непригодной к жизни, например, ее орбитальные характеристики или враждебный характер ее родительской звезды. Однако поиск мира с таким же размером и составом, что и Земля, считается хорошей отправной точкой и часто заслуживает последующих наблюдений.
Согласно новой работе, астрономы, проводящие крупномасштабные исследования звезд, могут просто не видеть многие миры размером с Землю, «встроенные» в двойные звездные системы.
Ученые, стоящие за исследованием, стремились выяснить, сколько звезд в выборке данных, собранных миссией НАСА по поиску экзопланет TESS, на самом деле являются частью двойной звездной системы. Они также надеялись пролить свет на вероятность того, что интенсивный свет звезд способен скрыть присутствие до сих пор неизвестных земных миров.
Спутник TESS был запущен 18 апреля 2018 года с миссией по исследованию 200000 ярчайших звезд в непосредственной близости от нашего Солнца в поисках инопланетных миров. TESS обнаруживает эти миры, наблюдая за мельчайшими изменениями светимости, которые возникают, когда планетарное тело ненадолго затмевает сияние родной звезды. Такой подход к поиску планет называется транзитным методом.

Несмотря на то, что это отличный метод определения массы потенциальных экзопланет, он не всегда рисует всю картину. Например, то, что может показаться одной звездой в объективах TESS, на самом деле может быть двумя звездами, вращающимися очень близко друг к другу. Подсчитано, что половина всех звезд наблюдаемой части Вселенной образуют такую ​​систему.
Исследователи использовали двойные телескопы обсерватории Джемини на Гавайях и в Чили и 3,5-метровый телескоп WIYN в Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне для сбора данных с высоким разрешением о группе звезд из каталога TESS, в который аппарат заносил всех кандидатов в экзопланеты и их звезды.
Команда проследила за 517 звездами с помощью метода, известного как спекловое изображение. Этот метод предполагает получение нескольких изображений одно за другим, а затем объединение снимков, чтобы уменьшить эффект размытия, вызванный плотной атмосферой Земли.
Уменьшая это возмущение, астрономы смогли идентифицировать 73 «звезды» в каталоге TESS, которые на самом деле были двойными звездными системами. Затем астрономы сравнили относительные размеры экзопланет, вращающихся вокруг звезд в двойных системах, с их аналогами, вращающимися вокруг звезд-одиночек.
Было обнаружено, что как большие, так и маленькие планеты вращаются вокруг одиноких звездных тел, однако в двойных звездных системах, наблюдаемых командой, оказались только крупные планеты. Это говорит о том, что дополнительный свет, излучаемый звездой-компаньоном в двойной системе, эффективно «стирает» падение света, которое обычно наблюдается, когда планеты меньшего размера, в том числе потенциально обитаемые, размером с Землю, проходят по лицевой стороне своей звезды. Иными словами, техника просто не в состоянии увидеть маленькие планеты из-за сильного пересвета.
Стив Хауэлл из Исследовательского центра Эймса НАСА, соавтор новой статьи, отмечает, что раз примерно 50% звезд находятся в двойных системах, астрономы могли упустить открытие и возможность изучить множество планет, похожих на Землю.