Ukryte gwiazdy mogą fałszować rozmiary planet

Czasami przy obserwacjach odległych obiektów teleskopy nie są w stanie odróżnić układów pojedynczych od podwójnych. Gdy dwie gwiazdy krążą blisko siebie, przypominają one jeden punkt podobny do pojedynczej gwiazdy. Ta niedokładność pomiarowa może mieć duże znaczenie przy określaniu wielkości planet, które orbitują w tego typu układach.

Podczas tranzytu, gdy planeta przechodzi przed tarczą swojej gwiazdy, naukowcy mogą określić jej rozmiar dzięki obserwacjom ilości świata, które blokuje. Jednak ta metoda sprawdza się jedynie wtedy, gdy w badanym układzie jest tylko jedna gwiazda. Z ostatnich odkryć astronomów mimo to wiemy, że prawdopodobnie większość układów z planetami, to układy podwójne. W przypadku gdyby badana planeta była rzeczywiście częścią układu podwójnego z dwoma gwiazdami o podobnej jasności, planeta musiałaby być większa, aby zasłonić taką samą ilość światła. Gdyby krążyła wokół mniej jasnej gwiazdy, musiałaby być jeszcze większa, aby osiągnąć ten sam efekt.

Najnowsze badania dotyczącego problemu planet z układów podwójnych przeprowadzili Elise Furlan z NASA Exoplanet Science Institute na California Institute of Technology oraz Steve Howell z NASA Ames Research Center. W swoich obserwacjach Furlan i Howell skupili się na 50 planetach w obszarze badanym przez teleskop Keplera, których masy i średnice zostały już wcześniej określone. Wszystkie badane planety orbitują wokół gwiazd, które mają swojego towarzysza w odległości do 1700 jednostek astronomicznych. Dla 43 z 50 obiektów  wcześniejsze analizy nie brały pod uwagę światła z drugiej gwiazdy.

W większości przypadków poprawki rozmiarów planet są niewielkie. Poprzednie badania wskazują, że 24 z 50 planet orbituje większe i jaśniejsze gwiazdy z par, a dla 15 innych nie udało się określić, wokół której z gwiazd krążą. Dla 5 planet z 15 naukowcy określili gwiazdy jako podobne w skali jasności, więc bez względu na to, którą z nich okrążają planety, ich gęstość znacznie się zmniejszy.

Efekt wywoływany przez towarzyszącą gwiazdę jest ważny dla naukowców szczególnie przy charakteryzowaniu planet odkrytych przez teleskop Keplera, który w ciągu swojej pracy wykrył już tysiące egzoplanet. Będzie to również ważne dla kolejnej misji NASA – TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), której celem będzie poszukiwanie małych planet krążących wokół dość bliskich, jasnych gwiazd i małych, chłodniejszych gwiazd.  

“W kolejnych badaniach chcemy mieć pewność, że planety, które obserwujemy są naprawdę tego typu i rozmiaru, które myślimy, że mają” - mówi Howell. “Poprawne określenie wielkości i gęstości planet są kluczowe dla obserwacji potencjalnie istotnych planet przy pomocy teleskopu kosmicznego Jamesa Webba. W ostatecznym rozrachunku wiedza, które planety są małe i skaliste pomoże nam w zrozumieniu jak prawdopodobne jest, że znajdziemy planety o rozmiarach Ziemi w innych miejscach galaktyki.” Wyniki badań naukowców zostaną opublikowane w Astronomical Journal.


Źródło: NASA

Więcej informacji:

Na zdjęciu: komiks przygotowany przez NASA przedstawiający problem obserwacji tranzytu w układach podwójnych. Źródło: NASA.