После десятилетий поисков астрономы, похоже, наконец столкнулись с тем, что так долго оставалось лишь в теории: первой луной за пределами нашей Солнечной системы. И эта возможная экзолуна — настоящий гигант.
Экзопланеты есть, а экзолун — пока нет
Экзопланетами называют планеты, которые обращаются вокруг других звёзд, не вокруг нашего Солнца. В сентябре НАСА официально объявило: подтверждено уже 6000 таких миров. Впечатляющая цифра — особенно если вспомнить, что число подтверждённых экзолуний (луны у этих экзопланет) пока ровно ноль.
Этот перекос может скоро измениться. Группа астрономов предлагает новый способ искать экзолуны, и первый же тест этого метода дал очень интересного кандидата.
Новый метод и странный спутник HD 206893 b
В статье, подготовленной к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics, исследователи описывают альтернативный подход к поиску экзолуний. Они использовали высокоточную астрометрию — метод, который позволяет с огромной точностью измерять положение и движение небесных объектов на небе.
Обычно астрометрией занимаются, чтобы уточнить расстояния до звёзд и их траектории. Но здесь учёные «перенастроили» этот инструмент: они стали искать крошечные отклонения в движении экзопланеты, которые могли бы выдать влияние спутника.
Так им удалось найти кандидата в экзолуны у экзопланеты HD 206893 b — это газовый гигант, напоминающий Юпитер, расположенный примерно в 133 световых годах от Земли.
Предполагаемый спутник, судя по расчётам, имеет массу около 0,4 массы Юпитера — это больше семи масс Нептуна. При этом сама HD 206893 b весит около 28 масс Юпитера. Получается очень необычная пара: гигантская экзопланета и не менее колоссальная «луна» — по размерам такой объект ближе к планете, чем к привычному спутнику вроде нашей Луны.
Важно, что пока это всего лишь кандидат. Учёные подчёркивают: результат должен пройти независимую проверку со стороны других команд. Тем не менее уже сейчас работа показывает, что астрометрия может стать мощным инструментом для поиска экзолуний. Статья международной коллаборации под руководством Квентина Краля из Парижской обсерватории уже доступна в форме препринта.
Почему мы до сих пор не нашли ни одной экзолуны?
Если мы так успешно находим экзопланеты, логично спросить: почему же до сих пор нет ни одной надёжно подтверждённой экзолуны?
На самом деле кандидаты были — за последние годы несколько групп объявляли о возможных экзолунах. Но требования к подтверждению в современной астрономии очень строгие.
Даже для экзопланет каждое открытие проходит сложную проверку: астрономы должны исключить массу вариантов ошибок — от спутывания с астероидами и оптическими эффектами до повторного «открытия» уже известных объектов. Сейчас у НАСА есть около 8000 кандидатов в экзопланеты, которые всё ещё ждут подтверждения.
С экзолуными всё ещё сложнее. Экзопланеты сами по себе очень маленькие и слаботусклые по меркам космоса. А луны обычно меньше планет — в нашей Солнечной системе это правило выполняется всегда. Значит, экзолуны ещё тусклее и их сигналы ещё слабее. Выделить такой сигнал на фоне шума — крайне непростая задача.
К тому же у нас до сих пор нет строгого, общепринятого определения экзолуны. Например, остаётся открытым вопрос: считать ли экзолунй системы, где два крупных объекта больше похожи на «двойную планету», чем на планету и её спутник. Всё это делает интерпретацию наблюдений сложнее. Неудивительно, что редкие намёки на экзолуны резко контрастируют с тем фактом, что в нашей Солнечной системе луны встречаются повсюду.
Меньший объект — большая проблема
Новый подход как раз и нацелен на то, чтобы обойти часть этих трудностей, объединив несколько уже известных методов.
Идея проста по духу, но сложна технически: если у планеты есть спутник, они вращаются вокруг общего центра масс. Из-за этого планета как бы слегка «качает» в пространстве, делая небольшие колебания на фоне основного движения по орбите. Если мы научимся измерять это крошечное «шатание», можно оценить массу и орбиту спутника.
Команда решила проверить метод на экзопланете HD 206893 b. Для этого использовали инструмент GRAVITY на Очень Большом Телескопе (VLT) в Чили — это интерферометрическая установка, которая объединяет свет от нескольких телескопов, добиваясь очень высокой угловой точности.
Астрономы отслеживали положение HD 206893 b и искали малейшие отклонения в её движении. Они действительно заметили вторичный сигнал, который лучше всего объясняется наличием крупного спутника. Астрометрические данные позволили оценить и примерные характеристики этого объекта — его массу и параметры орбиты.
Сами авторы называют результат многообещающим, но подчёркивают, что это предварительный кандидат: нужны дополнительные наблюдения, в том числе новыми данными GRAVITY. Однако главное, что показывает работа, — это эффективность астрометрии как инструмента поиска экзолуний. Учёные считают, что современные и будущие приборы могут «открыть новую эру сравнительной науки об экзолунах», когда мы сможем изучать не только отдельные объекты, но и сравнивать целые популяции спутников в разных планетных системах.
Одна цель — много методов
Авторы подчёркивают: новый метод не заменяет уже существующие подходы, а дополняет их. Это хорошо вписывается в более широкий тренд современной астрономии — использовать несколько независимых методов, чтобы изучать один и тот же объект. Такой подход иногда называют многоканальной или многометодной астрономией.
Даже если конкретный сигнал в системе HD 206893 в итоге окажется ложной тревогой, предложенный метод, скорее всего, будет активно использоваться в будущих исследованиях. Астрономы буквально подбираются к порогу, за которым можно будет уверенно заявить о первой подтверждённой экзолуне. И не исключено, что этот рубеж уже незаметно пройден — просто нам осталось окончательно убедиться в этом.