Міжнародна група астрономів повідомляє про виявлення нової екзопланети «супер-Земля» за допомогою супутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Виявилося, що новознайдений інопланетний світ, позначений TOI-244 b, має надзвичайно низьку густину. Про знахідку повідомляється в статті, опублікованій 8 травня на сервері препринтів arXiv.

TESS проводить дослідження близько 200 000 найяскравіших зірок поблизу Сонця з метою пошуку транзитних екзопланет. Наразі він ідентифікував майже 6600 екзопланет-кандидатів (TESS Objects of Interest, або TOI), з яких 331 підтверджено.

Тепер група астрономів на чолі з Амадео Кастро-Гонсалесом з Іспанського астробіологічного центру в Мадриді, Іспанія, підтвердила ще один TOI, який спостерігав TESS. Вони повідомляють, що транзитний сигнал був виявлений на кривій блиску TOI-244 (також відомої як GJ 1018) — сусідньої яскравої карликової зірки раннього типу М зі спектральним типом M2,5 V, майже вдвічі меншої за розмір і масу зорі. Планетарну природу цього сигналу було підтверджено вимірюваннями радіальної швидкості, проведеними за допомогою спектрографа ESPRESSO, встановленого на Дуже Великому Телескопі (VLT) Європейської Південної Обсерваторії в Чилі.

«Грунтуючись на транзитному сигналі, виявленому з даних TESS, ми провели інтенсивну кампанію радіальних швидкостей за допомогою ESPRESSO, щоб підтвердити його планетарну природу, отримати точне вимірювання маси, а також для пошуку додаткових планет», — пишуть дослідники.

Згідно з дослідженням, TOI-244 b має радіус 1,52 радіуса Землі, а його маса становить близько 2,68 маси Землі, що забезпечує густину на рівні 4,2 ​​г/см³. Планета обертається навколо свого господаря кожні 7,4 дня на відстані приблизно 0,056 астрономічних одиниць від нього, а її рівноважна температура оцінюється приблизно в 458 К.

На основі отриманих даних команда Кастро-Гонсалеса класифікувала TOI-244 b як «суперземлю». Такі планети масивніше Землі, але не перевищують масу Нептуна. Хоча термін «суперземля» стосується лише маси планети, він також використовується астрономами для опису планет, більших за Землю, але менших за так звані «міні-Нептуни» (з радіусами від двох до чотирьох радіусів Землі).

Результати показують, що TOI-244 b складається із заліза та силікатів у пропорції, подібній до земної. Однак планета менш щільна, ніж більшість суперземель такого розміру. Густина TOI-244 b також нижча від очікуваної для земної композиції. Дослідники припускають, що низька густина TOI-244 b пов’язана з наявністю значної кількості летючих елементів.

«У цьому сенсі ми виявили, що процеси втрати в атмосфері могли бути дуже ефективними для видалення потенційної первісної водневої оболонки, але леткі речовини з високою середньою молекулярною масою, такі як вода, могли бути збережені», – підсумували автори статті.

Астрономи додали, що TOI-244 b є чудовою мішенню для майбутніх досліджень атмосфери через його незвичайні властивості та ймовірну присутність розширеної атмосфери.

Після завершення своєї основної місії CubeSat наблизиться до Землі ввечері у вівторок, 16 травня, і додаток NASA Eyes on the Solar System відстежуватиме його, даючи можливість попрощатися. Місія NASA Lunar Flashlight на Місяць завершилася, але космічний корабель розміром з портфель незабаром пролетить повз Землю, перш ніж відправитися в глибокий космос. У вівторок, 16 травня, о 21:44 за тихоокеанським літнім часом (середа, 17 травня, о 12:44 за східним часом) CubeSat пройде приблизно за 40 000 миль (65 000 кілометрів) від поверхні нашої планети.

Інструмент NASA Eyes on the Solar System 3D-візуалізації відстежуватиме крихітний космічний корабель у реальному часі, надаючи користувачам місце в першому ряду для прольоту. (Інструмент також надає багато інформації про космічний корабель, включаючи його орбіту та майбутню подорож у глибокий космос.) Крім того, CubeSat може бути в межах досяжності телескопів астрономів-аматорів у південній півкулі.

«Коли Місячний ліхтарик наближається, він може відбивати достатньо сонячного світла від своїх сонячних панелей, щоб його можна було побачити в скромний телескоп», — сказала Барбара Коен, головний дослідник Lunar Flashlight Центру космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Меріленд. «Залежно від орієнтації та положення це може бути рухома точка величиною до 5 або 6».

Тривимірну модель місячного ліхтарика NASA можна переглянути в повністю інтерактивному розділі «Очі Сонячної системи». Зменште масштаб і використовуйте елементи керування швидкою перемотуванням вперед і назад, щоб стежити за CubeSat, коли він пролітає повз Землю. Авторство зображення: NASA/JPL-Caltech

Хоча сонячне світло, що відбивається від сонячних панелей CubeSat, ще за десятки тисяч миль, може бути видимим для тих, хто має ясне темне небо. Яскравість астрономічного об’єкта можна виміряти як видиму зоряну величину. Будучи об’єктом величини 5 або 6, CubeSat може бути видимий телескопами на задньому дворі, коли він проходить у своїй найближчій точці над східним узбережжям Бразилії. Спостерігачі повинні використовувати NASA Horizons, щоб перевірити, де в небі буде Lunar Flashlight.

Після запуску 11 грудня «Місячний ліхтарик» був відправлений на довгий циклічний шлях далеко за орбіту Землі. Тепер він повернувся ближче до нашої планети після того, як його відтягнуло спільне тяжіння Землі та Місяця.

Космічний корабель був розроблений для тестування нових технологій і усунення прогалин у знаннях шляхом дослідження постійно затінених кратерів на південному полюсі Місяця. Але незабаром після запуску Lunar Flashlight його оперативна група виявила, що чотири двигуни CubeSat не працюють. Після кількох місяців усунення несправностей для виправлення ситуації закінчився час, щоб космічний корабель здійснив критичні маневри, які б вивели його на орбіту навколо Землі з щомісячними обльотами південного полюса Місяця. Коли з’ясувалося, що Lunar Flashlight не може вийти на потрібну орбіту для спостережень Місяця, NASA оголосило кінець до решти своєї місії. Інші системи космічного корабля функціонують добре, і він залишається на зв’язку з операторами місії. NASA зараз зважує варіанти майбутнього Lunar Flashlight.

Пройшовши повз Землю, CubeSat продовжить орбіту навколо Сонця. Орбіта Lunar Flashlight знову наблизить його до Землі в листопаді 2037 року.

Космічні монстри живуть у щільних зоряних скупченнях, які народилися лише через кілька сотень мільйонів років після народження Всесвіту, свідчать нові спостереження космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST). Ці монстри є надмасивними зірками, ознаки яких JWST помітив у кульових скупченнях, що народилися приблизно 13,4 мільярда років тому.

Кулясті скупчення зустрічаються майже в кожній галактиці; у нашому, Чумацькому Шляху, їх принаймні 180. Мало того, що кульові скупчення є наймасивнішими та найдавнішими зоряними угрупованнями, часто містять до мільйона зірок, народжених разом ще через 440 мільйонів років після Великого вибуху, але ці зірки можуть виявляти аномалії, яких немає в інших колекціях зірок. 

Наприклад, зірки кульового скупчення, як правило, демонструють високі рівні варіації складу, незважаючи на те, що вони народилися разом в один і той же час з тієї самої колапсуючої хмари холодного газу та пилу. Частка кисню, азоту, натрію та алюмінію в кульових скупченнях змінюється від однієї зірки до іншої. Пояснення цих так званих «аномалій чисельності» стало серйозною проблемою для астрономів. 

Одне з потенційних пояснень цієї таємниці, запропоноване ще в 2018 році, полягає в тому, що надмасивні зірки «забруднюють» оригінальну газову хмару під час формування кульових скупчень. Це призводить до того, що молоді зірки нерівномірно збагачуються хімічними елементами під час формування.

Тепер команда дослідників оголосила, що JWST помітив хімічні сліди, які свідчать про те, що жахливі зірки справді ховаються в зоряних скупченнях, таким чином надаючи перші спостережні докази цієї теорії збагачення.

«Сьогодні, завдяки даним, зібраним JWST, ми вважаємо, що ми знайшли першу підказку про наявність цих незвичайних зірок», — сказала в заяві провідний автор дослідження Корін Шарбонель, професор астрономії Женевського університету в Швейцарії.(відкривається в новій вкладці). 

Ці надмасивні зірки від 5000 до 10 000 разів масивніші за Сонце і мають температуру до 135 мільйонів градусів за Фаренгейтом (75 мільйонів градусів за Цельсієм) у своєму ядрі порівняно з 27 мільйонами градусів F (15 мільйонів градусів за Цельсієм) або близько того в серці сонця. Але, незважаючи на їхні страхітливі розміри та жахливі температури, цих зіркових тварин не завжди легко знайти. Це пояснюється тим, що вони швидко спалюють своє паливо для ядерного синтезу, а отже, мають короткий термін служби.

«Вік кульових скупчень становить від 10 до 13 мільярдів років, тоді як максимальна тривалість життя суперзірок становить два мільйони років», — сказав у тій же заяві член команди Марк Гілес з Університету Барселони. «Тому вони дуже рано зникли з кластерів, які зараз можна спостерігати. Залишилися лише непрямі сліди». 

Щоб виявити ознаки цих надмасивних зірок, дослідницька група звернулася до інфрачервоного зору JWST, щоб спробувати вловити кульові скупчення на ранніх стадіях їх існування. Потужний космічний телескоп побачив світло, випромінюване однією з найдальших і найдавніших галактик, знайдених на сьогодні, GN-z11. Галактика розташована на відстані приблизно 13,3 мільярда світлових років від нас, і JWST бачить її такою, якою вона була, коли їй було лише кілька десятків мільйонів років, що робить її гарним вибором для полювання на молоді кульові скупчення. 

Оскільки хімічні елементи поглинають і випромінюють світло на певних частотах, спектр світла від космічних джерел містить «відбитки пальців», які вказують на склад небесних об’єктів. Астрономи взяли світло від GN-z11, яке побачив JWST, і зламали його, знайшовши дві цінні частини інформації в процесі. 

«Було встановлено, що він [GN-z11] містить дуже високі частки азоту та дуже високу щільність зірок», — сказав Даніель Шерер, професор астрономії з Женевського університету.