Очередной прорыв в поиске внесолнечных планет

Поиск внесолнечных планет ознаменовался качественно новым достижением — двум группам иссследователей впервые удалось обнаружить планету около одной из холодных маломассивных звезд с помощью эффекта гравитационного микролензирования. Эффект обусловлен общей теорией относительности и состоит в гравитационной фокусировке света звезды массивным объектом, находящимся на луче зрения между Землей и звездой. Если фокусирующее тело (<гравитационная линза>), пересекающеее луч зрения, является одиночным объектом — например, так называемым коричневым карликом или далеким слабосветящим белым карликом, — оно вызывает плавное усиление блеска звезды в несколько раз и последующее столь же плавное его ослабление до нормы. Характерное время такого изменения блеска — дни и месяцы.

В 1986 году польский астроном Б. Пачиньски, работающий в Принстоне, высказал и обосновал предположение о возможности использования эффекта гравитационного микролензирования для поиска темной материи и решения проблемы скрытой массы в Галактике и в Магеллановых Облаках. Через пять лет он же вместе со своим студентом С. Мао предложил использовать этот эффект для поиска внесолнечных планет. Дело в том, что наличие планеты около звезды, играющей роль гравитационной линзы, характерным образом искажает симметричную кривую изменений блеска — точно так же пузырек воздуха или иное вкрапление в увеличительном стекле искажают правильную картину.

Идеи Пачиньского нашли блестящее подтверждение в наблюдениях, проводимых более 10 лет, — эффект гравитационного микролензирования от одиночных массивных объектов зарегистрирован уже около двух тысяч раз, и основная заслуга тут принадлежит группе во главе с Б. Пачиньским и А. Удальским, реализовавшим проект OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) на небольшом 1.3-метровом телескопе в Чили. В 1994 году этой же группе удалось впервые наблюдать гравитационное микролензирование от двойной звездной системы.

Наконец, летом прошлого года группа А. Удальского и независимо английские, японские и новозеландские астрономы (наблюдавшие на всего лишь 60-сантиметровом телескопе!) зарегистрировали возмущение в правильных изменениях блеска, обусловленных гравитационной линзой О235/М53. Тщательный анализ данных и сравнение со всеми возможными моделями убедил исследователей в том, что возмущение вызвано массивной планетой, обращающейся вокруг холодной звезды или белого карлика. В наиболее вероятной интерпретации роль линзы играет звезда спектрального класса М с массой около 0.4 массы Солнца, в этом случае планета имеет массу в полтора раза больше массы Юпитера (в случае белого карлика масса планеты составляет 2.5 массы Юпитера). Звезда с планетой находятся в 17 тысячах световых лет от нас в направлении центра Галактики.

Большинство ранее открытых внесолнечных планет, — а их известно уже более ста, — обращаются вокруг своих звезд на небольшом расстоянии, обнаружение преимущественно таких объектов связано с ранее доступными методами поиска — по малым вариациям лучевой скорости материнской звезды и по малым изменениям блеска вследствие прохождения планеты по звездному диску. Новая же планета находится от своей звезды на расстоянии примерно втрое большем расстояния Земли от Солнца. Именно гравитационное микролензирование представляется наиболее эффективным инструментом для обнаружения удаленных от своих звезд планет, причем реально уже в ближайшем будущем открыть планеты с массами порядка земной. Немаловажно, что самые серьезные наблюдения можно проводить на небольших — чуть ли не любительских — телескопах при наличии чувствительных ПЗС-матриц и соответствующем программном обеспечении, позволяющем вылавливать нечастные события гравитационного микролинзирования из огромного количества данных.

Статья о новом открытии будет опубликована 10 мая в Astrophysical Journal Letters, а препринт на днях появился в Лос-Аламосской электронной библиотеке:

http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0404309

Алексей Памятных