JWST: Найдено ли экзолунное тело или пятно на звезде?
Поиск экзолуний — спутников, вращающихся вокруг других планет — стал одной из самых ожидаемых возможностей телескопа Джеймса Уэбба (JWST) с момента его запуска в конце 2021 года. Однако спустя четыре года работы, результаты до сих пор не подтверждают нахождение экзолуний. Одна из причин, почему это так сложно, раскрыта в новой статье, опубликованной Дэвидом Киппингом из Колумбийского университета и его коллегами.
Проблемы с поиском экзолуний
JWST уже зафиксировал два потенциальных кандидата на экзолунные тела, но ни один из них не был подтверждён. Например, у планеты WASP-39b, которая представляет собой "горячий Сатурн", наблюдались значительные изменения в уровнях натрия и диоксида серы, что дало повод предположить, что экзолуний, способный к сильной вулканической активности, выделяет газы на этой планете. Однако эти предположения основываются на косвенных доказательствах. В другом случае, у коричневого карлика W1935 наблюдались необъяснимые выбросы метана, могущие указывать на существование ещё не открытого экзолуня, но и тут прямые наблюдения отсутствуют.
ЭКЗОПЛАНЕТА KEPLER-167E
В центре внимания недавно опубликованной работы оказался Kepler-167e — планета, представляющая собой аналог Юпитера. Она имеет массу около 0,91 от массы Юпитера, её орбита составляет примерно 1,88 а.е. (астрономическая единица), что расположено между Марсом и Юпитером, и находится на расстоянии около 1 119 световых лет в созвездии Лебедя. Учитывая, что у Юпитера насчитывается более 70 спутников, в том числе Ганимед — крупнейший спутник в нашей Солнечной системе, существует высокая вероятность, что у экзопланеты, схожей с Юпитером, должно быть аналогичное количество спутников.
Для получения данных до авторы исследования запросили 60 часов наблюдений с JWST — значительное время, принимая во внимание многочисленные другие проекты, требующие доступа к этому телескопу.
ОДНАКО, ВЫЯСНЕНИЕ ПРИЧИН ПОЯВЛЕНИЯ ДАННЫХ
Во время наблюдений авторы заметили, что интенсивность кривой освещения, которую они фиксировали, постепенно уменьшалась. Это приписали "эффектам детектора", однако скорость снижения совпадала с тем, как экзолунь мог бы затмевать свет своей планеты, что затрудняло отличение между транзитом экзолуня и артефактом детектора.
Несмотря на трудности, авторы предприняли все возможные меры для устранения потенциальной предвзятости, пропустив данные JWST через несколько "потоков" обработки, в том числе специально разработанный для этого наблюдательного этапа.
Модели, с которыми работали авторы, варьировались от простого квадратичного подбора до более сложного гауссовского процесса. Затем, из последних 12 различных комбинаций всей цепочки обработки данных, семь предположили возможность наличия экзолуня.
Однако астрономия не так проста. Чтобы удостовериться в подлинности сигнала, нужно исключить другие объяснения. В данном случае смогло выясниться, что наблюдаемые данные могут соответствовать событию "сигзигии", когда экзолунь, планета и звезда совмещены в одном ряду; по мнению авторов, это больше свидетельствовало о прохождении планеты над солнечным пятном, чем о наличии экзолуня.
ПЛАНЫ ДЛЯ БУДУЩЕГО
Хотя авторы не достигли поставленной цели, они планируют очередную наблюдательную кампанию, когда Kepler-167e снова окажется в подходящем положении в октябре 2027 года. С учетом того, что это ещё слишком далеко для текущих циклов JWST, неясно, получат ли они дополнительное время для наблюдений.
Необходимо отметить, что в будущем ожидаются дополнительные проекты, посвященные наблюдению экзолуний в предстоящие годы. Если эти ускользающие миры действительно существуют, время, вероятно, вскоре укажет на их нахождение. Однако настоящая научная работа часто
