Когато става въпрос за това как и къде се формират планетарните системи, астрономите смятаха, че имат доста добра работа с нещата. Преобладаващата теория, известна като Небуларна хипотеза, гласи, че звездите и планетите се образуват от масивни облаци прах и газ (т.е. мъглявини). След като този облак претърпи гравитационен срив в центъра, останалият му прах и газ образува протопланетен диск, който в крайна сметка се натрупва, за да образува планети.
Въпреки това, когато изучавате далечната звезда NGTS-1 - тип M (червено джудже), разположен на около 600 светлинни години, международен екип, воден от астрономи от Университета на Уорик, откри масивен „горещ Юпитер“, който изглеждаше твърде голям да орбитира такава малка звезда. Откриването на тази „чудовищна планета“ естествено предизвиква някои досега представени идеи за планетарното формиране.
Изследването, озаглавено „NGTS-1b: Горещ Юпитер, преминаващ през M-джудже“, наскоро се появи в Месечни известия на Кралското астрономическо дружество. Екипът беше ръководен от д-р Даниел Байлис и професор Питър Уитли от Университета на Уоруик и включваше членове от Женевската обсерватория, Кавендишската лаборатория, Германския аерокосмически център, Лестърския институт за наблюдение на космоса и Земята, Берлинския център на TU Астрономия и астрофизика и множество университети и изследователски институти.
Откритието е направено с помощта на данни, получени от съоръжението за преглед на транзита от следващо поколение на ESO (NGTS), което се намира в Обсерваторията Паранал в Чили. Това съоръжение се управлява от международен консорциум от астрономи, идващи от Университетите на Уоруик, Лестър, Кеймбридж, Университета на Кралица Белфаст, Женевската обсерватория, Германския аерокосмически център и Университета в Чили.
Използвайки пълен набор от напълно роботизирани компактни телескопи, това фотометрично проучване е един от няколко проекта, които целят да комплиментират Космически телескоп Kepler, като Кеплер, той наблюдава отдалечени звезди за признаци на внезапни потъвания в яркостта, които са индикация за преминаване на планетата пред (известна още като „транзитна“) звезда, спрямо наблюдателя. При изследване на данните, получени от NGTS-1, първата звезда, открита от проучването, те направиха изненадващо откритие.
Въз основа на сигнала, произведен от неговата екзопланета (NGTS-1b), те определиха, че това е газов гигант, приблизително същия размер като Юпитер и почти толкова масивен (0,812 маси на Юпитер). Неговият орбитален период от 2,6 дни също показва, че той орбитира много близо до своята звезда - около 0,0326 AU - което я прави „горещ Юпитер“. Въз основа на тези параметри екипът прецени също, че NGTS-1b има температури от приблизително 800 K (530 ° C; 986 ° F).
Откритието хвърли екипа за контур, тъй като се смяташе, че невъзможно планетите с такъв размер да се образуват около малки звезди от тип М. В съответствие с настоящите теории за формирането на планети, се смята, че звездите от червено джудже могат да образуват скалисти планети - както е доказано от многото, които са били открити около червени джуджета от късно, но не са в състояние да съберат достатъчно материал за създаване на планети с размер на Юпитер ,
Както д-р Даниел Байлис, астроном от Женевския университет и водещ автор на документа, коментира в прессъобщението на University of Warwick:
„Откриването на NGTS-1b беше пълна изненада за нас - не се смяташе, че такива масивни планети съществуват около такива малки звезди. Това е първата екзопланета, която открихме с новото ни съоръжение за NGTS и вече оспорваме получената мъдрост как се формират планетите. Нашето предизвикателство е да разберем колко често се срещат тези типове планети в Галактиката и с новото съоръжение за NGTS сме в състояние да направим точно това. "
Впечатляващ е и фактът, че астрономите забелязаха транзита изобщо. В сравнение с други класове звезди звездите от тип М са най-малките, най-готините и най-димните. В миналото около тях са открити скални тела чрез измерване на размествания в положението им спрямо Земята (известен още като метод на радиална скорост). Тези размествания са причинени от гравитационния влекач на една или повече планети, които карат планетата да „колебае” напред и назад.
Накратко, слабата светлина на звезда от М тип направи наблюдението им за потапяне в яркостта (известен още като методът на транзит) крайно непрактично. Въпреки това, използвайки чувствителните към червено камери на NGTS, екипът беше в състояние да наблюдава петна на нощното небе в продължение на много месеци. С течение на времето те забелязваха потапяния, идващи от NGTS-1 на всеки 2,6 дни, което показваше, че планета с кратък орбитален период периодично преминава пред нея.
След това те проследяват орбитата на планетата около звездата и комбинират данните за транзита с измервания на радиалната скорост, за да определят нейния размер, положение и маса. Както посочи проф. Питър Уитли (който ръководи NGTS), намирането на планетата беше старателна работа. Но в крайна сметка откриването му може да доведе до откриването на много повече газови гиганти около звезди с ниска маса:
„NGTS-1b беше трудно да се намери, въпреки че е чудовище на планета, тъй като родителската му звезда е малка и слаба. Малките звезди всъщност са най-разпространените във Вселената, така че е възможно да има много от тези гигантски планети, които чакат да бъдат открити. Работейки почти десетилетие за разработването на NGTS телескопния масив, е вълнуващо да види как той избира нови и неочаквани видове планети. Очаквам с нетърпение да видя какви други нови вълнуващи планети можем да намерим. “
В известната Вселена звездите от типа М са най-често срещаните, като представляват 75% от всички звезди само в Галактиката на Млечния път. В миналото откриването на скалисти тела около звезди като Proxima Centauri, LHS 1140, GJ 625 и седемте скалисти планети около TRAPPIST-1, накараха мнозина от астрономическата общност да заключат, че червените звезди джудже са най-доброто място за търсене Земноподобни планети.
Откриването на горещ Юпитер в орбита NGTS-1 се разглежда като индикация, че и други звезди на червено джудже могат да имат орбитални газови гиганти. Преди всичко тази последна находка още веднъж демонстрира значението на изследванията на екзопланетите. С всяка находка, която правим извън нашата Слънчева система, толкова повече научаваме за начините, по които планетите се формират и развиват.
Всяко откритие, което правим, също подобрява нашето разбиране за това колко е вероятно да открием живота някъде там. Защото в крайна сметка каква по-голяма научна цел има от това да определим дали сме сами или не във Вселената?
