Введение

С момента своего запуска, Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) открыл множество космических тайн для ученых, однако он до сих пор не обнаружил ни одного экзомоона. Эти гипотетические спутники вращаются вокруг экзопланет в других звездных системах, и JWST должен был найти их множество. Но, как показали последние исследования, телескоп не обнаружил ни одного.

Обзор исследования

Недавняя работа, опубликованная Давидом Киппингом, астрономом из Колумбийского университета и ведущим канала Cool Worlds на YouTube, проливает свет на то, как JWST может обнаружить экзомоны. Основная идея заключается в том, что необходимо многократное наблюдение за одной и той же областью.

Планета LP 890-9 c

Для демонстрации своей гипотезы, Киппинг проанализировал данные, собранные JWST о планете LP 890-9 c, которая вращается вокруг ультрахолодного красного карлика на расстоянии около 105 световых лет от нас. С периодом обращения в 8.46 дней, можно сказать, что эта планета близка к своей звезде, и, по теории, находится в обитаемой зоне своего холодного хозяина. Одним из преимуществ исследования стало то, что JWST наблюдал за ней достаточно часто и долго — Киппинг проанализировал данные с 12 различных транзитов.

Проблемы с предыдущими наблюдениями

Предыдущие попытки обнаружить экзомоны основывались на едином транзите. Например, JWST наблюдал за газовым гигантом Kepler-167 e, надеясь обнаружить небольшой спутник, вращающийся вокруг него. Однако так называемый «красный шум» запутал компьютерные модели, анализирующие данные, что сделало невозможным обнаружение луны меньшего размера, чем Земля.

Решение проблемы

Киппинг утверждает, что ключевым моментом является усреднение данных. Экзомоны подчиняются законам физики, и они должны находиться в определенном месте в определенное время вокруг планеты. Они не появляются там, где произошел сбой оборудования. Более того, сбои и солнечные пятна не происходят одинаково каждый раз во время нескольких транзитов. Со временем эти сбои и пятна могут быть сглажены, оставляя чистый вид звездного света.

Результаты исследований

Несмотря на значительные усилия, результаты показали, что, с уверенностью в 95%, вокруг LP 890-9 c нет лун, превышающих 0.1 радиуса Земли. Это означает отсутствие таких спутников, как Ио, Европа или даже Энцеладус. Тем не менее, это самое чувствительное исследование экзомонов, проведенное за пределами нашей солнечной системы.

Почему именно LP 890-9 c?

Киппинг не ожидал успеха в этом исследовании. LP 890-9 c вращается на расстоянии 0.04 а.е. от своей звезды, что меньше одной десятой расстояния от Солнца до Меркурия. Это означает, что гравитационные приливы от звезды оказывают разрушительное воздействие. На протяжении миллиардов лет эти приливные силы могут либо выбросить луну в глубокий космос, либо притянуть ее внутрь, превращая в кольца.

Перспективы дальнейших исследований

Однако работа Киппинга служит доказательством концепции, показывая, что JWST не имеет «шумового порога», который мешает обнаружению относительно небольших лун, как многие астрономы считали ранее. Телескоп способен находить луны размером с нашу, при условии, что астрономы будут наблюдать за несколькими транзитами.

Заключение

Хотя время на JWST является одним из самых ценных ресурсов в астрономии, результаты этого исследования показывают, что обнаружение экзомонов возможно. Нам просто нужно больше времени для наблюдений. Если будут предприняты дополнительные усилия, у нас есть шанс стать свидетелями открытия первого экзомоона в будущем.