Астрономія - Відкриття екзопланет

Відкриття екзопланет

Перше фото екзопланети

Перші спроби знайти планети поза сонячною системою були пов’язані із спостереженнями за положенням близьких зір. Ще в 1916 році Едуард Барнард виявив червону зорю, яка «швидко» зміщувалася по небу відносно інших зір. Астрономи охрестили її летючою зорею Барнарда. Це одна з найближчих до нас зір, і її маса в сім разів менша за сонячну. Виходячи з цього, вплив на неї планет, якщо вони є, повинен був бути помітним. На початку 1960-х років Пітер Ван де Камп оголосив, що відкрив у неї супутник масою з Юпітер. Проте Дж. Гейтвуд в 1973 році з’ясував, що зоря Барнарда рухається без коливань і, значить, масивних планет не має.

В кінці 1980-х років багато груп астрономів почали систематичне вимірювання швидкостей найближчих до Сонця зір, ведучи спеціальний пошук екзопланет за допомогою високоточних спектрометрів.

Вперше позасонячна планету було знайдено канадцями Б. Кемпбеллом, Г. Уолкером і С. Янгом в 1988 р. у оранжевого субгіганта g Цефея A, але підтверджена лише в 2002 році. В таблиці приведено екзопланети земної групи в зоні, ймовірно придатній для життя. В 1989 році надмасивну планету (або коричневий карлик) було знайдено Д. Латамом біля зорі HD 114762. Проте її планетний статус було підтверджено тільки в 1999 році.

Перші екзопланети були зареєстровані у нейтронної зорі PSR 1257+12, їх відкрив астроном Олександр Вольшчан в 1991 році. Ці планети були визнані вторинними, виниклими вже після вибуху наднової.

У 1995 році астрономи Мішель Майор і Дідье Келос за допомогою надточного спектрометра виявили похитування зірки 51 Пегаса з періодом 4,23 доби. Планета, що викликає похитування, нагадує Юпітер, але що знаходиться в безпосередній близькості від світила. У середовищі астрономів планети цього типа так і називають «гарячі Юпітери».Надалі, шляхом вимірювання променевої швидкості зірок для пошуку їх періодичної доплерівської зміни (метод Доплера) було виявлено більше сотні екзопланет.

У 2004 році в інфрачервоних променях було одержано перше зображення об’єкту-кандидата в екзопланету 2M1207. 13 листопада 2008 року вперше вдалося одержати зображення відразу цілої планетної системи – знімок трьох планет, що обертаються навколо зорі HR 8799 в сузір’ї Пегаса. Це перша планетна система, відкрита у гарячої білої зорі раннього спектрального класу А5 (всі відкриті раніше планетні системи, за винятком планет у пульсарів, були виявлені навколо зір пізніших класів F – M). 13 листопада 2008 року також вперше вдалося виявити планету біля зорі Фомальгаут шляхом прямих спостережень.

Основні зусилля дослідників були направлені на пошук планет, подібних до Землі (так званих «суперземель»). В серпні 2004 р. було виявлено першу таку планету, в системі зорі m Жертовника. Планета робить оберт навколо світила за 9,55 діб, відстань до зорі 0,09 а. о., температура на поверхні близько 900 K. Маса її оцінюється приблизно в 14 мас Землі.

Найближчою за умовами зо Землі екзопланетою, відомою на 2009 р., є Глізе 581 c, температура на поверхні якої за оцінками становить 0 – 40°C. Теоретично на цій планеті можуть існувати запаси рідкої води, що вказує на можливість існування життя.

Згідно з останніми оцінками, частка суперземель є досить значною і може становити біля 15 % від загальної кількості екзопланет. Перевага ж гігантів серед відомих екзопланет пояснюється тим, що їх легше виявити.

Слід зазначити, що серед відкритих суперземель шість знаходяться в зоні, придатній для життя. Основні параметри цих планет приведено в таблиці.

Екзопланети земної групи в зоні, ймовірно придатній для життя

Назва планети	Маса (M_Å)	Радіус (R_Å)	Період обертання (днів)	Велика піввісь орбіти (а.о.)	Ексцентриситет орбіти	Т (°C) на поверхні
Глізе 581 c	5,358	1,5 – 2	12,92	0,07	0,2	0 – 40
Глізе 581 d	7,09	?	66,8	0,22	0,38	0 – 18
Глізе 581 g (не підтверджено)	3,178	1,4	36,6	0,146	?	0 – 40
Глізе 581 e	14,6	?	124,26	0,3343	0,056	?
HD 69830 d	18,43	?	31,56	0,186	0,13	~10
MOA-2007-BLG-192-L b	3,178	?	?	0,62	?	?