< Испытания парашютов миссии ExoMars-2020

Kojima-1L b: экзопланета, обнаруженная астрономом-любителем

Наблюдая небо в поисках новых звезд, астроном-любитель Tadashi Kojima заметил увеличение яркости звезды +13.6 звездной величины из созвездия Тельца. Оказалось, блеск звезды растет благодаря микролинзированию, причем линза оказалась двойной с малым отношением масс компонент, т.е. системой звезда + планета.

---

Владислава Ананьева

Событие микролинзирования происходит, когда звезда-источник, объект-линза и наблюдатель оказываются почти точно на одной прямой. Гравитационное поле объекта-линзы искривляет и фокусирует лучи звезды-источника, что приводит к временному усилению (иногда в десятки раз!) ее блеска. Таким способом можно изучать и совершенно несветящиеся объекты-линзы – черные дыры или свободно плавающие планеты. Методом гравитационного микролинзирования уже открыто несколько десятков экзопланет – в большинстве своем холодных планет, находящихся далеко за снеговой линией своих звезд.

Вероятность конфигурации, необходимой для микролинзирования, очень мала, поэтому для целенаправленного поиска таких событий наблюдают богатые звездные поля в направлении балджа Галактики. Но малая вероятность – еще не нулевая, так что событие микролинзирования, в принципе, может произойти с любой достаточно удаленной звездой. 

31 октября 2017 года японский любитель астрономии Tadashi Kojima, занимающийся поиском новых звезд, обратил внимание на нарастающее усиление блеска звезды +13.6 звездной величины, находящейся в созвездии Тельца. Вскоре стало ясно, что это усиление вызвано эффектом микролинзирования – между звездой и Землей проходил какой-то массивный объект (скорее всего, другая звезда). Вблизи максимума на характерной симметричной колоколообразной кривой блеска фоновой звезды прорисовалась особенность, говорящая о двойственности линзы. Малое отношение масс компонентов пары (1.1 ± 0.1)·10⁻⁴ означало, что перед нами система звезда + планета. Яркость фоновой звезды говорила о том, что и она, и система-линза находятся не слишком далеко от нас – на расстоянии 700-800 пк. А значит, обе звезды можно изучить (а в перспективе – разрешить) с помощью крупнейших телескопов и с хорошей точностью определить их свойства.

1 ноября 2019 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная всестороннему изучению этой системы. Авторы получили высококачественные спектры звезды-источника и с помощью параллакса, измеренного «Гайей», определили ее физические свойства. Источником оказалась F-звезда главной последовательности с эффективной температурой ~6400К, удаленная от нас на 800 ± 130 пк. Однако свет звезды явно был загрязнен другой звездой – судя по данным многополосной фотометрии, ранним красным карликом. Снимки высокого разрешения окрестностей звезды-источника показали отсутствие каких-либо близких компаньонов. Авторы пришли к выводу, что обнаруженное загрязнение является светом звезды-линзы. 

3 декабря 2019 года в Архиве вышла еще одна работа, посвященная независимым наблюдениям данного события микролинзирования с помощью ИК-телескопа им. Спитцера. «Спитцер» находится на гелиоцентрической орбите и в момент наблюдений был удален от Земли на расстояние более 1 а.е. Наблюдения с двух разных точек позволили измерить микролинзовый параллакс, а через него – расстояние до звезды-линзы и ее массу. Оба параметра оказались достаточно близки к соответствующими оценкам, полученным первыми авторами, однако отличаются от них на 1.2 стандартных отклонения. Здесь они приводятся как более надежные.

Итак, звезда-линза – ранний красный карлик массой 0.495 ± 0.063 солнечных масс, удаленный от нас на 429 ± 21 пк. Масса планеты Kojima-1L b оказалась равной 19 ± 3 масс Земли, что близко к массе Нептуна (17.15 масс Земли). Для расстояния между планетой и звездой в момент наблюдений есть два близких решения: 0.76 ± 0.04 а.е. и 0.79 ± 0.04 а.е. (в проекции на небесную сферу). Тепловой режим новой планеты грубо соответствует тепловому режиму Юпитера.

Относительная яркость звезды-линзы (+13.73 в полосе K) дает надежду на успех дальнейших наблюдений. Через пару лет линза и источник разойдутся на небе достаточно, чтобы их можно было бы наблюдать раздельно на Кеке или «Хаббле». Это позволит независимо определить параметры линзы. Кроме того, измерения лучевой скорости звезды Kojima-1L с помощью телескопов 8-метрового класса и выше позволят независимо измерить массу нептуна Kojima-1L b, определить наклонение его орбиты и, возможно, обнаружить другие планеты в этой системе.

Источники: https://arxiv.org/pdf/1909.11802.pdf
https://arxiv.org/pdf/1912.00038.pdf

---