Экзопланеты кажутся меньше, чем в действительности, из-за скрытых звезд

В поисках планет, подобных нашей Земле, астрономы обращают большое внимание на плотность планеты. Низкая плотность свидетельствует о том, что планета, вероятно, является газовым гигантом, подобным Юпитеру, а высокая плотность характерна для каменистых планет, подобных Земле. Однако в новом исследовании обнаружено, что некоторые планеты могут оказаться на самом деле менее плотными, чем считалось, из-за наличия второй, скрытой от наблюдений звезды в системе планеты.

Так как телескопы обычно бывают направлены на отдельные участки неба, они не всегда могут отличить одиночную звезду от двойной. Система из двух звезд, обращающихся по узкой орбите, может представать на снимках как одиночный источник света, причем даже на снимках, сделанных при помощи таких современных обсерваторий, как космический телескоп НАСА «Кеплер» (Kepler). Это может иметь большое значение при определении размеров планет, обращающихся вокруг одной из компонент двойной звездной системы, утверждается в новом исследовании, проведенном научной группой под руководством Элис Фурлан (Elise Furlan) из Калифорнийского технологического института, США.

Когда телескоп замечает планету, проходящую перед диском звезды – или совершающую так называемый «транзит» - то астрономы измеряют наблюдаемое падение яркости звезды. Это падение яркости звезды, выраженное в относительных единицах (например, снижение на 5 процентов), позволяет оценить размер планеты. Однако если планета проходит перед одной из двух близко расположенных звезд, то она снижает при транзите суммарную яркость системы из двух звезд. Очевидно, что для снижения яркости двойной системы на ту же величину в относительных единицах (в нашем примере на 5 процентов), что и в случае одиночной звезды, планета должна иметь больший размер. Таким образом, если в системе планеты обнаруживается вторая, скрытая звезда-компаньон, то размер планеты должен быть переопределен в сторону увеличения, а плотность – в сторону снижения.

В своем исследовании Фурлан и ее коллеги изучили набор из 50 планет, открытых при помощи «Кеплера», которые обращаются вокруг двойных звезд и для которых ранее уже были определены размеры, в то время когда о существовании звезд-компаньонов родительских светил еще не было известно. Переопределение размеров для 15 из выбранных 50 планет оказалось существенным, достигая 40 процентов для нескольких планет из выборки.

Исследование вскоре выйдет в журнале Astronomical Journal и уже доступно на arxiv.org.