Наука

Български астрофизик откри нова скалиста екзопланета, която вероятно има атмосфера (видео)

Преди минути Институтът по астрономия „Макс Планк“ в Германия обяви, че е открита нова близка екзопланета със скалиста повърхност, като водещ учен е българинът д-р Трифон Трифонов. Свръхземята Gliese 486b се намира само на 26 светлинни години от нас. Статията за откритието е публикувана днес в престижното научно списание Science, а водещ автор е астрофизикът д-р Трифон Трифонов от Института по астрономия „Макс Планк“ и възпитаник на Физическия факултет на СУ. Откритието има изключителна научна стойност, тъй като планетата вероятно е запазила част от първоначалната си атмосфера. „Gliese 486b най-вероятно ще бъде първата екзопланета, чиято атмосфера ще може да регистрира бъдещият космически телескоп “Джеймс Уеб“, обяснява д-р Трифонов.

Български астрофизик отри нова скалиста екзопланета, която вероятно има атмосфера (видео)

През последния четвърт век астрономите откриват хиляди екзопланети – това са планети, които обикалят по орбита около други звезди. Но едва малка част от тях са доказано скалисти планети, т.е. с твърда повърхност и с маса от порядъка на масата на Земята. Наскоро учени от консорциума CARMENES, включващ единадесет изследователски институции от Германия и Испания, представиха ново проучване, в което съобщават за откриването на нова скалиста екзопланета в орбита около близката звезда Gliese 486. Резултатите са публикувани в престижното научно списание Science. Водещ автор на статията за откритието е българският астрофизик д-р Трифон Трифонов, учен от Института по астрономия „Макс Планк“ в Хайделберг и възпитаник на Физическия факултет на Софийския университет “Св. Кл. Охридски”.

 

Близка звезда с гореща екзопланета

Български астрофизик отри нова скалиста екзопланета, която вероятно има атмосфера (видео)

Звездата Gliese 486 (Глизе 486) е разположена само на 26 светлинни години от Земята. Тя е звезда от тип “червено джудже”, което означава, че е много помалка и по-хладна от Слънцето. Новооткритата планета е наименувана Gliese 486b (Глизе 486б) и е 2,8 пъти по-масивна и около 30% по-голяма по размери от Земята, като обикаля около своята родителска звезда по кръгова орбита за едва 1,5 дни. Поради екстремалната близост до своята звезда, Gliese 486b е силно нагрята до температури от около 430 °C. В този смисъл повърхността на Gliese 486b вероятно прилича повече на Венера, отколкото на Земята – горещ и сух пейзаж, осеян с реки от лава.

Български астрофизик отри нова скалиста екзопланета, която вероятно има атмосфера (видео)

Макар че Gliese 486b не е годна за живот, какъвто ни е познат на Земята, откритието има изключителна научна стойност, тъй като планетата вероятно е запазила част от първоначалната си атмосфера. Ето защо системата Gliese 486 е идеалната цел за спектрални наблюдения със следващото поколение космически и наземни телескопи. Gliese 486b е една от малкото екзопланети, която може да ни помогне да узнаем състава на първичните планетни атмосфери и по този начин да предостави важна информация за произхода и еволюцията на планетите от земен тип.

 

Откритието отблизо

Български астрофизик отри нова скалиста екзопланета, която вероятно има атмосфера (видео)

Екзопланетата Gliese 486b е открита по метода на лъчевите скорости, който се основава на снемането на звезден спектър с много висока разделителна способност. От спектъра се изчислява Доплеровото отместване на спектралните линии, породено от гравитационното взаимодействие на звездата с екзопланетата.

Български астрофизик отри нова скалиста екзопланета, която вероятно има атмосфера (видео)

От тук могат да се пресметнат масата на планетата и нейните орбитални параметри. Спектроскопичните наблюдения са снети с прецизните спектрографи CARMENES, монтиран на 3,6-метровия телескоп в астрономическата обсерватория Калар Алто в Испания, и със спектрографа MAROON-X, разположен на 8,1-метровия телескоп Gemini North в САЩ. Впоследствие учените установяват, че екзопланетата Gliese 486b периодично преминава пред диска на родителската си звезда, което съответно води до периодичен спад в блясъка на звездата. Прецизни фотометрични наблюдения на Gliese 486, направени с космическия телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) на NASA и с други наземни обсерватории, спомагат за определяне на радиуса на планетата.

Значението на откритието и българският принос

Български астрофизик отри нова скалиста екзопланета, която вероятно има атмосфера (видео)

Орбиталната ориентация на Gliese 486b, обуславяща преминаване пред диска на родителската звезда от гледна точка на земния наблюдател, определя значимостта на новото откритие на д-р Трифонов и неговите сътрудници. Всеки път, когато Gliese 486b застава пред звездния диск (по време на т.нар. “пасаж”), малка част от звездната светлина преминава през тънкия атмосферен слой на планетата и оставя свой отпечатък в спектъра. Орбиталните фази, в които планетата бива “затъмнена” от своята звезда, са също много важни, тъй като ни носят информация за ярката и гореща планетна повърхност. С помощта на спектрографи, астрономите могат да разложат светлината по различни дължини на вълната и да търсят линии на поглъщане и излъчване (т. нар. абсорбционни и емисионни характеристики), за да установят атмосферния състав на планетата. „С нетърпение чакаме новите телескопи да станат достъпни”, разказва д-р Трифонов. „Резултатите ще ни помогнат да разберем в каква степен скалистите планети могат да задържат своята атмосферата, от какво са изградени и как влияят върху спектралното разпределение на излъчената от тях енергия”, допълва д-р Хосе Кабалеро, съавтор на публикацията.

Д-р Трифон Трифонов и д-р Хосе Кабалеро са част от екипа на консорциума CARMENES, обединяващ единадесет научни институции в Испания и Германия. Целта на консорциума е да следи около 350 звезди от типа “червени джуджета”, в търсене на потвърждения за наличие на маломасивни екзопланети в орбита около тях. Откритите по този начин обекти ще бъдат най-вероятните първи цели за изследване от космическите телескопи на бъдещето, като например космическият телескоп “Джеймс Уеб” на NASA.

За д-р Трифон Трифонов:

Д-р Трифон Трифонов е завършил Физическия факултет на СУ „Св. Климент Охридски“ като бакалавър, след което защитава и магистърска степен по астрономия и астрофизика към катедра „Астрономия“. Защитава докторската си степен през 2014 г. в Хайделбергския университет, след което работи като постдокторант в Университета на Хонконг, а от 2016 г. е част от катедра „Плането- и звездообразуване“ към Института „Макс Планк“ в Хайделберг. В края на 2020 г. е отличен от Гьотингенската академия на науките с Наградата за млади учени в областта на математиката и природните науки за 2020 г. Д-р Трифонов поддържа активно партньорство с екипа на катедра „Астрономия“ към Физическия факултет на СУ, като участва в изграждането на Студентската астрономическа обсерватория „Плана“, а също партнира и в изследванията на нови в галактиката М31 и активни галактични ядра. Д-р Трифонов е и редовен гост на Кръжока по астрономия към катедра „Астрономия“, а през 2019 г. получава грант към катедра “Астрономия” по Национална научна програма „Млади учени и постдокторанти“ на МОН.

Оригиналната научна статия за откритието:

“A nearby transiting rocky exoplanet that is suitable for atmospheric investigation”, T. Trifonov, J. A. Caballero, J. C. Morales et al., Science

(2021): https://science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.abd7645

Може да подкрепите MediaBricks.bg чрез платформата Patreon Become a Patron!