У пошуках далеких планет: екзопланети

Успіхи у виявленні екзопланет привернули до цієї області астрономії не тільки суспільну увагу, а й фінансування. Тому зараз повним ходом йде розробка приладів наступних поколінь.

Ще п'ять років тому межа чутливості інструментів для вимірювання коливань зоряних радіальних швидкостей не перевищувала трьох-чотирьох метрів на секунду. Така апаратура дозволила перевірити на предмет наявності екзопланет юпітеріанського типу близько 2000 сонцеподібних зірок, розташованих в радіусі 150 світлових років від Сонця. А потім з'явилася можливість зазирнути подалі.


У 2004 році в чилійській високогірній обсерваторії La Silla Paranal (це частина Південної європейської обсерваторії) запрацював спектрометр HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planetary Search), встановлений на 360-см телескопі (який був введений в дію в 1977 році і повністю модернізований в 1999-му). Цей прилад забезпечує промер швидкостей з точністю до 1 м/с і поки не має собі рівних. Втім, вчені вже обговорюють плани щодо передбачуваної установки спектрографа з дозволливою здатністю в 10 см/с на одному з телескопів Північної півкулі (роботи з його конструювання і побудови займуть близько п'яти років).

З Землі з космосу

Не стоїть на місці і фотометрія. 27 грудня 2006 року на навколоземну полярну орбіту з Байконура був запущений оснащений 25-см телескопом французький супутник COROT. Він призначений для збору інформації про внутрішню структуру зірок і пошуку екзопланет затмінним методом. Повідомлення про першу удачу з'явилося вже в травні 2007 року. Космічний спостерігач виявив газовий гігант (який отримав ім'я COROT-Exo-1b), який приблизно кожні 36 годин здійснює повний оборот навколо жовтого карлика, віддаленого від нас на 1500 світлових років. Доплерівська спектроскопія показала, що маса цього тіла становить 1,3 маси Юпітера. Космічній обсерваторії COROT під силу також пошук планет земного типу і супутників газових гігантів. До середини 2008 року вона досліджувала на наявність супутників понад 50 000 зірок.

Зона населеності

Околозвездная зона обитаемости - область вокруг звезды с условиями, при которых возможно зарождение и поддержание жизни. На поверхні планети, розташованої в цій зоні, вода може перебувати в рідкому стані, а саме цей фактор важливий для біохімії життя на основі вуглецю. Розмір та розташування цієї області залежать від розміру та світності зірки. У списку відомих екзопланет переважають тіла калібру Юпітера. Подібні газові гіганти найлегше виявити за допомогою існуючих методів - доплерівської спектроскопії і фотометрії. На малюнку зліва направо показані дві найменші планети, які після доплерівського виявлення були вивчені за допомогою фотометрії - Gliese 436b і HD 149026b. Праворуч від них розташований Юпітер.

Навесні 2009 року NASA виведе на орбіту супутник аналогічного призначення Kepler з метровим телескопом. Європейське космічне агентство працює над програмами космічних місій PLATO, SEE-COAST, PEGASE і DARWIN, які теж стануть шукати екзопланети, причому різними способами. Розмах цих проектів вражає. DARWIN - флотилія з п'яти кораблів, виведених на навколосовечну орбіту в другу точку Лагранжа по відношенню до Землі. Чотири станції, оснащені телескопами з апертурами в 1 − 2 м, утворюють надчутливий оптичний інтерферометр космічного базування, а той час як п'ятий корабель буде інтегрувати отриману інформацію і переправляти її на Землю. DARWIN зможе не тільки знайти планету земного типу, а й проаналізувати її атмосферу. Ці проекти будуть реалізовані не раніше 2015 року.

Позасовні планети можна зареєструвати й іншими способами. Зоряне світло в чистому вигляді не поляризоване, але при відбитті від поверхні планети набуває слабку поляризацію. Зараз кілька наукових груп ведуть пошук екзопланет за допомогою поляриметрів, змонтованих на потужних телескопах.


Що ми знаємо про екзопланети

До осені 2008 року було відомо 306 екзопланет. Майже всі вони (приблизно 88%) поки вважаються одиночними супутниками своїх зірок. Це зовсім не означає, що вони не мають компаньйонів, просто про їх існування поки ще не відомо. До теперішнього часу зареєстровано 29 планетних систем, що належать звичайним зіркам, і вже згадувана трипланетна система пульсара PSR 1257 + 12.

Всі багатопланетні системи були відкриті методом доплерівського вимірювання радіальних швидкостей, завдяки якому і була знайдена левова частка (95%) позасовних планет. Додаткова інформація про 56 з них (виключно одиночних) була отримана за допомогою фотометричної техніки. Сім екзопланет виявили за допомогою мікролінзування, п'ять - прямим фотографуванням. У 2007 році на орбіті навколо вже зовсім особливої зірки, гарячого пульсуючого субкарлика HS 2201 + 2610, яка колись була червоним гігантом, а зараз перетворюється на білий карлик, була виявлена газова планета з масою більше трьох Юпітерів (її і знайшли особливим способом, по зміні періоду пульсацій). І ще чотири планети належать пульсарам. Разом: 289+7+5+1+4=306.

Більшість відомих екзопланет звертається навколо зірок спектральних класів K, G і F, до другого з яких належить і наше Сонце. Маси цих зірок становлять від 0,8 до 1,7 сонячної маси, а поверхнева температура - від 3,5 до 7,5 тисячі Кельвінів. Частково це пояснюється тим, що саме у таких зірок екзопланети і шукають, але є й інші причини. Найгарячіші блакитні і біло-блакитні зірки спектральних класів О і В випускають потужні потоки електромагнітного випромінювання і швидких частинок, які перешкоджають конденсації речовини протопланетних дисків. Найменші і найхолодніші - червоні карлики спектрального класу М - або найменш схильні до планетогенезу, або володіють невеликими планетами, які поки не піддаються виявленню.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND