< Научные приборы марсианского зонда TGO возобновили работу после «карантина»

Вторая планета у Проксимы Центавра

Методом лучевых скоростей обнаружена вторая планета у ближайшей к Солнцу звезды. С помощью данных, полученных «Гайей», удалось оценить наклонение ее орбиты и истинную массу.

---

Владислава Ананьева

Проксима Центавра (GJ 551, HIP 70890) – ближайшая к Солнцу звезда, поэтому поиск у нее планет вызывает повышенный интерес. Регулярные измерения лучевой скорости этой звезды с помощью высокоточных спектрографов HARPS и UVES ведутся уже свыше полутора десятилетий. Однако долгое время эти поиски были неудачными – исследователи получали только верхние пределы на массы возможных планет. Сначала у Проксимы исключили наличие массивных гигантов, затем – тел с массой Сатурна. Дело осложнялось высоким уровнем активности этой звезды: Проксима – вспыхивающий красный карлик, ее внешние слои охвачены бурными конвективными движениями, генерирующими акустический шум. Чтобы выделить слабый когерентный RV-сигнал, наводимый планетой, необходимо получить очень много замеров лучевой скорости звезды и аккуратно учесть ее активность. 

Лишь в августе 2016 года Гиллем Англада-Эскуде (G. Anglada-Escudé) с коллегами объявили о долгожданном открытии – обнаружена планета Проксима b с минимальной (проективной) массой 1.3 масс Земли и температурным режимом Марса. Планета делает один оборот за 11.186 земных суток, полуамплитуда колебаний лучевой скорости, наводимых ею на родительскую звезду, составляет всего 1.38 ± 0.21 м/с – скорость пешехода! 

Разумеется, мониторинг лучевой скорости Проксимы был продолжен – ведь в этой системе наверняка есть и другие планеты. За период 6392 суток (17.5 лет) было получено 202 замера лучевой скорости на HARPS и 77 – на UVES. Одновременно исследователи вели фотометрические наблюдения Проксимы для отслеживания ее активности. 

Все это позволило Марио Домассо (Mario Damasso) с коллегами обнаружить вторую планету Проксима c с минимальной массой 5.8 ± 1.9 масс Земли и орбитальным периодом 1900 ⁺⁹⁶/_-82 суток (~5.21 земных лет), вращающейся на среднем расстоянии 1.48 ± 0.08 а.е. от звезды. Эксцентриситет орбиты внешней планеты не превышает 0.58, т.е. определен плохо. Не исключено, что орбита близка к круговой. Эффективная температура планеты c составляет всего 39 ⁺¹⁶/_-18 К, т.е. ее температурный режим соответствует температурному режиму пояса Койпера в Солнечной системе.

Достоверность открытия внешней планеты составила всего 3 сигма, это не слишком надежная величина. Исследователи призвали коллег перепроверить свои выводы независимым методом – а именно, с помощью астрометрии. 

Это было сделано другим научным коллективом (ведущий автор исследования Пьер Кервелла). Анализируя точные координаты положений Проксимы на небесной сфере, измеренные «Гайей», они обнаружили «аномалию» (отклонение траектории звезды от прямой линии). Форма и амплитуда аномалии соответствовала гравитационному влиянию планеты массой 10-20 масс Земли, расположенной на расстоянии 1-2 а.е. от Проксимы. Предположив, что аномалия вызвана именно планетой c, Кервелла нашел, что наклонение ее орбиты составляет 152 ± 14° в случае проградной орбиты или 28 ± 14° в случае ретроградной орбиты. Истинная масса планеты c в этом случае оказывается равной 12 ⁺¹²/_-5 масс Земли. Иначе говоря, перед нами – близкий аналог Нептуна как по массе, так и по температурному режиму.

Интересно, что миллиметровый радиотелескоп ALMA обнаружил рядом с Проксимой (на расстоянии 1.2 угловых секунд, или в 1.6 а.е. в проекции на небесную сферу) слабый точечный источник, положение которого согласуется с положением планеты c. Хотя команда ALMA не исключает, что обнаруженный источник может быть далекой галактикой, совокупность наблюдений повышает достоверность обнаружения внешней планеты. Новые наблюдения «Гайи» смогут прояснить этот вопрос. 

Источники: https://advances.sciencemag.org/content/6/3/eaax7467
https://arxiv.org/abs/2003.13106

---