Над 100 учени от цял свят, значителна част от които млади специалисти и докторанти, събра международната научна конференция Multiple Planet Systems (EXO-MPS) 2026 в рамките на проект „EXO-RESTART“, която се проведе от 31 август до 4 септември в Софийския университет „Св. Климент Охридски“. „Конференцията е кулминацията на нашия проект. Ние ще продължим да работим и след приключването му, тъй като това е първата стъпка в посоката, по която искаме да се развиваме – да изградим българска научна група за изучаването на извънслънчеви планети, която да може да се развива в бъдеще“, споделя пред MediaBricks ръководителят на „EXO-RESTART“ д-р Трифон Трифонов.
Идеята на конференцията е българският екип да покаже досегашните резултати от труда си по време на проекта и какви изследвания искат да реализират в бъдеще. „Конференцията събира едни от най-добрите учени в света в областта на планетарната динамика. Ние работим активно с тях и те познават добре нашата група, макар и да е сравнително млада. Знаят, че поканата да участват в конференцията е с цел сътрудничество. Подобен тип научни конференции се организират с идеята да се съберат най-големите експерти по екзопланет и планетарна динамика, както и техните студенти, за да обменим идеи, ноу-хау и резултати, да знаем кой по какви проекти работи и как можем да си помогнем един на друг. По този начин се получава международно сътрудничество, което продължава с десетилетия“, посочва д-р Трифонов. Той дава за пример, че част от по-възрастните учени, които участват в конференцията, започват сътрудничеството си преди 30-40 години и все още работят съвместно.
Тази мрежа от учени постепенно се разраства. По думите на ръководителя на проекта интересът към областта зависи от различни фактори. Наблюдавано е увеличение на изследователите и на извършването на анализи, когато телескопът Кеплер открива много планети и те е трябвало да бъдат анализирани. Сега телескопът TESS също откри още няколко хиляди планети и интересът отново нараства. Работата е динамична, има периоди, в които има активизиране, и се наемат все повече докторанти и студенти. Ние също опитваме да правим това. Крайната цел е науката да се развива напред и нагоре“, подчертава астрофизикът.
Една от идеите на конференцията е именно специалисти от други държави да доведат своите студенти да се запознаят с българските студенти и да обменят идеи. „По този начин те мотивират техните студенти, а ние мотивираме нашите. Те се запознават сега и могат да си сътрудничат през следващите 5-10-15 години. Опитваме се да промотираме следващото поколение астрономи, да ги запознаваме и подобни конференции. Някои от нашите студенти могат да станат постдокторанти при нашите колеги и обратното – ние да привлечем техните в България“, обяснява д-р Трифонов. Споделя, че би се радвал, ако студентите му от Софийския университет станат постдокторанти или специализират при негови колеги, които са на Запад. „Идеята е всеки да натрупа повече опит. Мой студент може да се интересува от тема, по която моят колега е експерт. Ако той има финансиране, може да го покани. Тези конференции са основополагащи за бъдещи сътрудничества“, казва още събеседникът ми. По думите му работа има за десетилетия напред, но важното е да има средства. „Ако е подсигурено финансиране, можем да си позволим да наемем проспериращи учени да работят с нас тук в България“, споделя ръководителят на проекта за друга от целите.
EXOplanetary dynamics and stability: Reverse Engineering of STable multiplanetary ARchitecTures (EXO-RESTART) е финансиран чрез договор КП-06-ДВ/5 от 15.12.2021 г. с Фонд „Научни изследвания“ по Национална научна програма (ННП) „Върхови изследвания и хора за развитие на европейската наука“ 2021 (ВИХРЕН-2021) и се изпълнява във Физическия факултет на Софийския университет.
Главната цел на проекта „EXO-RESTART“ е да анализира и характеризира мултипланетни системи (звездна система с повече от една планета) и екзопланети (всяка планета, която обикаля в орбита около звезда извън Слънчевата система). Ръководителят на проекта д-р Трифон Трифонов дава пример със Слънчевата система и как планетите обикновено са в мултипланетни конфигурации.
Когато учените открият мултипланетна система, те я характеризират и анализират нейните динамични и орбитални свойства. „Това означава, че се опитваме да определим колко е елептична орбитата, какви са масите на планетите, какви са разстоянията от тяхната звезда. Опитваме се да разберем дали планетите са в орбитален резонанс и т.н.“, посочва д-р Трифонов.
Орбиталният резонанс е динамично свойство на планетите в мултипланетната система. Например, резонанс 2 към 1 е когато едната планета прави две завършени орбити около своя звезда, докато другата прави една, и се срещат пак на едно и също място. Това е т. нар. орбитална синхронизация. Тя е следствие от формирането и еволюцията на мултипланетните системи в първите десетина милиона години. „Тогава младите планети са взаимодействали с протопланетния диск, от който са се формирали. Ние вярваме, че от това взаимодействие планетите се сихронизират в орбитални резонанси. Когато газът и праховият диск изчезнат, след около десетина милиона години системите остават в подобен резонанс, който можем да изследваме и евентуално да направим обратно инженериране на процеса, тъй като вече знаем какъв е орбиталният резонанс и какви са орбиталните амплитуди, с каква честота осцилират орбитите. С помощта на цифрови методи и благодарение на теоретични знания можем да обърнем процеса и да видим какви са били основните физически характеристики на диска в първите няколко милиона години от формирането на планетните системи. Накратко, наблюдението и характеризирането на планетните системи в наши дни помага да се изгради представа какви са били физическите, химическите и орбиталните условия на планетните системи в началото“, обяснява д-р Трифонов. Той допълва, че основната цел на „EXO-RESTART“ е екипът да намира колкото се може повече такива мултипланетни системи, да ги характеризира с възможно най-добрите фотодинамични модели, определяйки и техните динамични, физични и орбитални параметри. По този начин те могат да обърнат процеса и да знаят повече за тяхното формиране.
Екипът работи ексклузивно с данни от екзопланетни мисии като тези на космическия телескоп TESS на НАСА, които използват прецизната фотометрия като начин за откриване – пасажна фотометрия. Сътрудничат си с учени от Чили, Съединените американски щати, Испания, Китай, Австралия и други части на света. „Това е мрежа от учени, от които набираме наблюдателни данни, които след това обработваме с нашите модели. В България сме силни в динамичния анализ на екзопланетни данни. Когато благодарение на тях определим т.нар. разпределение на параметрите, след това други колеги могат да ги анализират и да правят по-детайни модели за планетарната динамика и формиране и еволюция. Ние сме свързващо звено между наблюдателите – хората, които следят телескопите, подават ни данните и имат за цел да създават проектопредложения за наблюдение на екзопланетни данни, и теоретиците, които мислят как е възможно с теоретични физични модели да се образуват планетните системи. Нашият екип знае как да обработи екзопланетните данни по възможно най-добър начин, как да изследваме стабилността на тези планетни системи и нашите резултати, въз основа на данните, които са заети от други колеги, могат да се използват от други колеги, които правят теории. Смятам, че в България се справяме доста успешно“, подчертава д-р Трифонов.
По думите му е по този начин не е необходимо да се създават мултимилионни проекти за наблюдение на планети с големи екипи: „Ние можем да работим със сътрудници, с архивни данни, с литературни данни. Отличителното при нас е, че работим с модели и софтуер, които сами развиваме, с ноу-хау, което сме изградили през годините. Това ни помага да разберем данните по-добре от други колеги, които ги набират.“
Бъдещите цели на екипа са да довършат проекта и всички цели, които са заложили. „Проектът ни е изключително амбициозен“, отбелязва д-р Трифонов. Екипът иска да продължи проучванията относно планетите в двойни звездни системи. „Това е проект, който изисква много време и наблюдателни данни. Искаме да разберем как се формират планетите в тесни двойни системи. Това е динамичен проблем. Когато двете звезди обикалят общ мас-център, не остава много пространство да се формира планета. Въпреки всичко, такива планети се намират и е трудно да се разбере как става това от наблюдателна и от теоретична гледна точка. Имаме няколко публикувани статии, една от които миналата година в списание Nature. Тя доказва съществуването на екзопланета в тясна двойна звездна система на 73 светлинни години от Земята. Екзопланетата е открита около по-масивната звезда и е с ретроградна орбита т.е. обикаля в посока, обратна на тази на движението на втората звезда-спътник“, обяснява ученият.
Другата тема, по която българската група ще продължи да търси отговори, е как се формират и остават стабилни т. нар high-order резонанси или резонанси от по-висок ред. „ Имаме резонанси от по-висок ред, които са 5 към 1, 6 към 1. А тяхната вероятност за формиране е изключително малка. Това е статистически феномен. Колкото по-голям е редът на резонанса, толкова малка е вероятността той да се формира. Въпреки всичко имаме планетни системи, които са към 5 към 1, 6 към 1 и други, които са много слабо изучени. Искаме да се концентрираме повече върху теьи системи и да разберем при какви условия са се формирали“, казва д-р Трифонов.
Бъдеща цел е и да направят хомогенен систематичен анализ на всички екзопланетни системи, особено мултипланетни, които са наблюдавани с метода на лъчевите скорости. „В „EXO-RESTART“ поддържаме най-голямата база от прецизни лъчеви скорости, които са наблюдавани с телескопите на Европейската южна обсерватория, телескопите на Обсерваторията Кек в Хаваите, телескопите на консорциума CARMENES. Работим с изключително голям набор от лъчеви скорости, като идеята е да обработим всичко в един систематичен анализ и това да служи за отправна точка за други анализи“, посочва астронома. Ако две различни групи изследват една и съща система, но с различни телескопи и не обменят информация, те получават различни параметри на системата. Има и данни за планетни системи, които са публикувани преди 20 години, или пък такива, които не са публикувани макар данните да са налични. „Ние разполагаме с огромен обем данни и се опитваме да направим цялостен систематичен анализ, който да е от полза за всички колеги в целия астрономически алианс. Ние разполагаме със софтуер, развили сме го и знаем как да го направим“, подчертава д-р Трифонов.
За финал ръководителят на проекта споделя, че трудно би определил откритие на екипа, което е най-любопитно. Като една от най-интересните планетни системи, която откриват преди няколко години, посочва система, която не е мултипланетна. „Това е т.нар. свръхземя, която е сравнима се със Земята като радиус, но по-масивна. Една планета около много масивна звезда, около червено джудже, което е само на 26 светлинни години от Земята, което е изключително близо до нас. Тази планетна система е интересна, тъй като има пасажи и има много силни сигнали на лъчевите скорости, което означава, че можем да определим нейната маса, нейния радиус и нейната плътност с изключителна точност“, посочва Др. Трифонов.
