Сыпи

Песня высоцкого про тау кита оказалась пророческой. Созвездие Кита: легенда

Борис Штерн,
вед. науч. сотр. Института ядерных исследований РАН, главред ТрВ-Наука
«Троицкий вариант» №7(251), 10 апреля 2018 года

Где находится ближайшая к нам планета, пригодная для земной жизни? Автор данной заметки в своей книге «Ковчег 47 Либра» поместил ее на расстояние 60 световых лет. Оценка была сделана «в лоб» по данным «Кеплера». Оказалось, что эта величина сильно завышена.

Так, Эрик Петигура, Эндрю Говард и Джеф Марси (Erik A. Petigura, Andrew W. Howard, Geoffrey W. Marcy, ) измерили вероятность того, что планета земного типа у звезды типа Солнца будет найдена в данных космической обсерватории «Кеплер». По их расчетам, такая вероятность составляет всего лишь порядка процента (может быть, двух-трех), ведь «Кеплер» проработал по основной программе слишком недолго, чтобы уверенно выделять слабый сигнал от далеких земель. Поэтому далеких земель гораздо больше, чем подразумевал автор, и ближайшая находится всего в 15–17 световых годах от нас. Другие авторы подтвердили эту оценку и даже чуть подвинули ее в сторону большего оптимизма.

Но где именно находится эта планета? Все звезды типа Солнца на таком расстоянии прекрасно видны невооруженным глазом и давно поименованы. У которой из них есть планета, пригодная для земной жизни? Сможем ли мы найти ее в обозримое время?

«Вот, двигаясь по световому лучу...»

Напомним, что большая часть экзопланет была обнаружена двумя способами: методом радиальной (лучевой) скорости и методом транзитов. Первый метод - он и исторически был первым, так как первые планеты были открыты с его помощью. В этом случае исследователи ищут слабые периодические колебания скорости звезды по лучу зрения: если вокруг звезды вращается планета, звезда тоже вращается вокруг общего с планетой центра тяжести. Поэтому скорость звезды, измеряемая по доплеровскому смещению спектральных линий, модулируется вращением планеты.

Когда в 1995 году открыли первую экзопланету у звезды типа Солнца, чувствительность метода была чуть лучше десяти метров в секунду. Со временем она была доведена до метра в секунду, даже чуть лучше. Юпитер наводит на Солнце движение со скоростью 10 м/с, что легко измеряется. Земля - всего 10 сантиметров в секунду, что выглядит безнадежным для ее обнаружения этим методом.

Второй метод более чувствителен, но очень избирателен. Он работает, если повезет: плоскость орбиты планеты должна проходить через луч зрения между наблюдателем и звездой. Тогда планета для нашего наблюдателя будет пересекать диск звезды, немного затмевая ее. В этом случае она называется транзитной.

Соответствующая вероятность для Земли с точки зрения удаленного наблюдателя - 1/200. Если планета ближе к звезде, то вероятность больше: она равна отношению радиуса звезды к радиусу орбиты. Зато если повезло, и планета транзитная, то она видна с огромных расстояний (до двух тысяч световых лет), даже если она не больше Земли. Земля затмевает Солнце для далекого наблюдателя всего лишь на одну десятитысячную, но это прекрасно измеряется, если дождаться нескольких таких затмений. Более того, есть надежда обнаружить атмосферы у многих транзитных планет.

Но напомним, что метод транзитов работает лишь очень избирательно. Ближайшей системой, которую исследователям повезло обнаружить, была TRAPPIST-1 (см. ), красный карлик в 40 световых годах. Рядом с ней обнаружено сразу 7 планет земного типа, из которых три находятся в зоне обитаемости. Увы, красный карлик - совсем не ласковая для жизни звезда (см. ). Но открытие всё равно радует, суля много планет, хороших и разных, в ближайшей окрестности. Если уж речь зашла о красных карликах, то для них метод лучевой скорости может выявить и небольшие планеты в зоне обитаемости. Во-первых, в этом случае звезда легче, во-вторых, зона обитаемости гораздо у́же, ведь планета движется быстрее. И этот метод сработал для ближайшей звезды - Проксимы Центавра. В 2016 году у нее обнаружили планету с массой, близкой к массе Земли, которая получает примерно столько же тепла, как и Земля.

Увы, Проксима Центавра - тот же красный карлик, причем очень активный: его рентгеновские вспышки регистрируются орбитальными обсерваториями. В данном случае лучевые колебания скорости звезды - ±1,7 м/с, во много раз больше, чем для землеподобной планеты в зоне обитаемости солнечноподобной звезды. Увы, перспективы жизни на такой планете весьма призрачны.

Вскоре нашли еще одну близкую землеподобную планету у красного карлика Ross 129 за 11 световых лет от нас. В этом случае звезда спокойней в плане вспышек, но у красного карлика есть и другие зловредные свойства.

Вполне естественно, что ближайшие находки по части экзопланет будут связаны с красными карликами. Помимо того что их планеты легче наблюдать, красных карликов на порядок больше, чем звезд класса Солнца. Сложилось впечатление, что в ближайшее время коллекция близких и скорее всего бесплодных экзопланет у красных карликов пополнится и найдутся перспективные планеты где-нибудь под сотню световых лет от нас. А близкие земли, пригодные для обитания, останутся неведомыми до наступления неопределенных лучших времен, когда люди научатся делать и смогут финансировать космические интерферометры.

«Ужасно повысилось знанье»

Тем временем метод лучевой скорости не стоял на месте. Во-первых, было до предела усовершенствовано оборудование. Один из лучших инструментов, уже давно достигший точности 1 м/с, HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher), много лет используется в Южной европейской обсерватории (ESO). Спектрометр работает с 2002 года, и всё, что он измеряет, ложится в архив.

Поиск экзопланет уже давно, по большей части, превратился в архивные раскопки. Так, несколько лет назад группа английских и американских исследователей начали атаку на ближайшую к нам одиночную звезду типа Солнца, воспетую Высоцким и ставшую культурным мемом, - Тау Кита. Она чуть поменьше Солнца (0,7 по массе и 0,5 по светимости), чуть старше (5,8 млрд лет, но и жить будет дольше) и спокойней. Планет-гигантов у Тау Кита нет, по крайней мере на орбитах с не слишком большим периодом обращения.

Команда использовала архивные данные HARPS с 2002 по 2013 год - всё это время проводились регулярные наблюдения Тау Кита. За эти годы снято 9000 спектров. Были архивированы не исходные спектры, а результаты их обработки, содержащие значения лучевой скорости, вычисленные по разным интервалам спектра, а также разнообразная дополнительная информация. Как уже сказано, точность метода - около метра в секунду, но это если действовать «в лоб». На самом деле точность ограничивает не спектрометр, а «шум» звезды - ее бурление, вращение, вспышки и тому подобное.

Главное, что удалось сделать исследователям, - хорошо изучить этот шум по архивным данным и создать «модель фона» (в двух вариантах), которая позволяет, по утверждению авторов, достичь точности 20 см/с. Это уже близко к заветным 10 см/с, когда косяком пойдут настоящие земли. Впрочем, и на уровне 20 см/с может найтись немало «обитабельных планет», а система Тау Кита - как раз такой случай.

Первые обнадеживающие результаты по Тау Кита были получены еще в 2013 году . Тогда в архивных данных нашли указание на 5 планет с массами больше земной, но не настолько большими, чтобы выскочить за пределы класса земель. Их периоды обращения, согласно первым результатам, - 14, 35, 94, 168 и 642 дня. Массы были определены плохо, точно можно было сказать лишь то, что все кандидаты в планеты заметно тяжелей Земли.

С тех пор команда выросла, методы обработки данных усовершенствованы, и в прошлом году были опубликованы новые результаты работы исследователей . Существование планет с периодами 14, 35 и 94 дня не подтвердилось. Зато существование планет с периодами 168 и 642 дня подтвердилось на более высоком уровне достоверности (периоды немного сдвинулись).

Найдены планеты с новыми периодами в 20 и 49 дней, и тоже с хорошей достоверностью. Массы планет определены гораздо лучше. Правда, командой измеряется не масса, а комбинация M sin (i ), где i - угол между осью орбиты и лучом зрения, то есть минимальная масса. Значения минимальных масс обнаруженных планет таковы: 1,7; 1,8; 3,9; 3,9 земной массы. Ошибки колеблются в пределах от 0,3 до 1,3 массы Земли.

Можно ли считать эти результаты абсолютно надежными и окончательными? Статистическая значимость вышеперечисленных периодов высокая, но в спектре мощности кривой блеска Тау Кита видны и другие значимые пики. Это в первую очередь связано с так называемой проблемой «алиасинга» - из-за дискретности наблюдений возникают артефакты, имитирующие периодический сигнал. Например, есть еще пик на 1000 днях, который авторы статьи считают алиасингом 640-дневного пика. В общем, работа исследователей должна быть продолжена, причем с новыми данными, но надежда, что существование описанных выше планет подтвердится, достаточно высока.

«На Тау Ките условья не те?»

На рисунке изображены планетные системы Тау Кита и Солнца по отношению к зоне обитаемости звезд. Зона обитаемости, конечно, понятие условное - климат на планете сильно зависит от ее атмосферы. В цитируемой работе обсуждение «обитабельности» планет сведено к минимуму. Планета e получает примерно столько же тепла, сколько Венера (которая, возможно, годилась для обитания, пока не произошла парниковая катастрофа).

В свою очередь, планета f - столько же, сколько Марс (который, вероятно, был пригоден для жизни, пока не потерял почти всю атмосферу). Между ними напрашивается еще одна меньшей массы - тогда это была бы Земля собственной персоной. Стоит ли заключать пари? Не знаю, но в любом случае ждать ответа придется долго.

С наибольшей вероятностью для жизни подходит планета f . Столь тяжелая планета должна обладать достаточно толстой атмосферой с парниковым эффектом, который способен сделать ее более гостеприимной, чем ранний Марс, на котором текли реки, впадающие в моря.

Но и у Тау Кита есть отягчающее обстоятельство, хотя и не столь фатальное, как у красных карликов. Измерения, сделанные субмиллиметровым интерферометром ALMA, показали, что вокруг звезды довольно много пыли - пылевой пояс распростерся от примерно 10–20 до 60–70 астрономических единиц. Пыли там на порядок больше, чем в Солнечной системе. Сама по себе пыль безвредна, но где она, там и астероиды, которых получается тоже существенно больше, чем у нас. Это чем-то похоже на наш пояс Койпера, только более плотный и подходящий ближе к звезде.

Tuomi M., Jones H. R. A., Jenkins J. S., et al. 2013 // A&A, 551, A79.
Feng F., Tuomi M., Jones H. R. A., Barnes J., Anglada-Escudé G., Vogt S. S., and Butler R. P. // The Astronomical Journal . Volume 154, Number 4. 05.09.2017.

Изображение звезды Тау Кита, видны три планеты, голубая планета справа, потенциально обитаемая

Астрономы обнаружили четыре экзопланеты, вращающихся вокруг Тау Кита — одной из ближайших к нашей Солнечной системе, температура и светимость которой, почти соответствуют Солнечным.

Если есть планеты, и одна из них находится на правильном расстоянии от звезды, у нее умеренная температура, позволяющая иметь океаны жидкой воды, и даже жизнь. Но не спешите собирать свои вещи, открытие еще нуждается в подтверждении.

Она находится всего в 12 световых годах от Земли, всего в три раза дальше до ближайшей к нашему Солнцу Альфе Центавра.

Она напоминает наше светило так сильно, что астроном Фрэнк Дрейк, который долгое время искал радиосигналы от возможных внеземных цивилизаций, сделал ее первой целью для поиска в 1960 году.

В отличие от большинства звезд, которые являются слабыми, прохладными и маленькими,

Тау Кита — яркая желтая звезда G-типа главной последовательности.

Только одна из 25 звезд может похвастаться такими характеристиками. Кроме того, в отличие от , которая также G-типа и имеет планеты, Тау Кита не имеет компаньона, так что орбиты планет не будут подвергаться гравитационному влиянию.

Открытые экзопланеты

Астроном Микко Туоми, из университета Хартфордшир в Великобритании, и его коллеги, проанализировали более 6000 наблюдений с телескопов в Чили, Австралии и Гавайях. Как сообщают исследователи, небольшие изменения в движении светила предполагают, что на нее может оказываться гравитационное влияние пяти планет, которые имеют массу от двух до семи масс Земли.

Если открытие подтвердится, значит все пять планет находятся близко к своей звезде, ближе чем наш Марс.

Она выделяет на 45% меньше света, чем Солнце, так что каждая планета получает меньше тепла, чем планета на таком же расстоянии в Солнечной системе.

На двух внутренних планетах обозначенными B, C, вероятно, слишком жарко, чтобы поддерживать жизнь. Они находятся так близко, что им требуются только 14 и 35 дней чтобы завершить один оборот вокруг светила.

Третья планета может иметь условия для жизни, она примерно в четыре раза массивнее Земли. Если бы вы жили там, вы увидели бы желтое солнце на небе и ваш год длился бы 168 дней. Это потому, что планета D лежит несколько ближе к своей звезде, чем Венера, и следовательно, вращается быстрее, чем Земля по орбите Солнца. Четвертая, и самая внешняя планета, названная E, завершает один оборот по орбите за 640 дней и немного ближе к своей звезде, чем Марс к Солнцу.

Все четыре планеты являются скалистыми, однако только две планеты, самые удаленные от Тау Кита, потенциально пригодны для жизни. В то же время они, скорее всего, подвергаются постоянной бомбардировке кометами и астероидами, поскольку звезду окружает диск из массивных обломков.

Они примерно в два раза старше наших собственных.

Поэтому подходящая планета имела достаточно времени, чтобы развить жизнь намного более развитую, чем у нас. Это может объяснить, почему никто из Тау Кита никогда не связывался с такими примитивными существами как мы)

Созвездие Кита - одно из самых крупных на небосводе. Оно включает в себя ровно 100 звезд, доступных невооруженному глазу. Какая из них самая яркая? Вопрос, казалось бы, очень простой, но ответ на него не совсем обычен - «смотря когда». Да, в разные моменты времени поставленный вопрос допускает разные ответы. И секрет этого странного положения заключается в том, что самая яркая (иногда) звезда созвездия Кита одновременно является переменной звездой.

Впервые заметил это современник Галилея и один из лучших наблюдателей той эпохи немец Давид Фабрициус. Открытие произошло совершенно случайно. Утром 13 августа 1596 г. Фабрициус занимался наблюдениями Меркурия. Телескопов тогда еще не было, и Фабрициус собирался измерить угловое расстояние от планеты до звезды 3 m из созвездия Кита. Раньше он эту звезду никогда не видел, не нашел он ее и на звездных картах и на звездных глобусах того времени. Впрочем, и те и другие были неточны, и пропуск какой-нибудь не очень яркой звезды не являлся исключением.

Все же, будучи очень аккуратным наблюдателем, Фабрициус принялся следить за незнакомой звездой. К концу августа ее блеск возрос до 2 m , но потом в сентябре звезда поблекла, а в середине октября и вовсе исчезла. В полной уверенности, что это - новая звезда, подобная той, которую наблюдал Тихо Браге в 1572 г., Фабрициус прекратил наблюдения. Каково же было удивление Фабрициуса, когда спустя тринадцать лет, в 1609 г., он снова увидел удивительную звезду!

К середине XVII в. было окончательно установлено, что загадочная звезда из созвездия Кита - переменная звезда с очень длинным периодом изменения блеска и большой амплитудой. Так была впервые в Европе открыта в полном смысле слова переменная звезда, возглавившая собой особый класс долгопериодических переменных звезд. Еще Гевелий назвал необыкновенную звезду из созвездия Кита «Удивительной» или «Дивной» (по-латыни «Мира»). Можно с уверенностью сказать, что физические свойства Миры вполне оправдывают ее название.

Мира Кита (о Кита) меняет свой блеск в пределах от 3,4 m до 9,3 m . Иначе говоря, в максимуме блеска она одна из самых ярких звезд созвездия, а в минимуме недоступна даже хорошему биноклю (рис. 39).

Оговоримся, что мы указали средние значения блеска Миры в моменты максимума и минимума. Иногда же Мира становится звездой 2,0 m , то есть ярчайшей звездой созвездия Кита. Бывает и так, что в минимуме блеска она ослабевает до 10,1 m . Не остается постоянным и период - лишь в среднем он равен 331,62 суток. От периода к периоду заметно меняется и форма кривой изменения блеска. Этой изменчивостью Мира и другие долгопериодические переменные отличаются от цефеид с их почти стабильными периодами и кривыми блеска.

Как Мира, так и все другие без исключения переменные того же типа - холодные красные гиганты с очень низкой температурой поверхности (около 2300 К). Атмосферы их настолько холодны, что в спектрах долгопериодических переменных звезд в изобилии встречаются полосы поглощения различных химических соединений (в частности, окиси титана и циркония). Эти соединения весьма чувствительны даже к небольшим колебаниям температуры, которые сразу же сказываются в колебаниях интенсивности полос. Именно по этой причине колебания блеска долгопериодических переменных в видимом диапазоне спектра имеют очень большую амплитуду, тогда как общее излучение звезды меняется в значительно меньших пределах.

В спектре Миры и ей подобных звезд в периоды максимума блеска появляются яркие линии излучения, принадлежащие водороду и некоторым металлам. В минимуме блеска они превращаются в линии поглощения. Долгопериодические переменные пульсируют, как и цефеиды,- об этом совершенно явно свидетельствуют периодические смещения линий в их спектрах (рис.40)

Как можно объяснить переменность Миры и других звезд этого класса? Когда красные гиганты пульсируют, меняется и температура их поверхности, что сразу сказывается (этого нет у более горячих цефеид) на оптических свойствах атмосфер. При повышении температуры химические соединения разлагаются и атмосфера становится более прозрачной, с похолоданием наступает обратное. Известная роль принадлежит и тем горячим водородным массам, которые в эпохи максимума блеска извергаются в атмосферу и дополнительно увеличивают яркость звезды (именно они и дают яркие «эмиссионные» линии в спектре). Таково наиболее правдоподобное объяснение удивительных изменений, регулярно происходящих с Мирой Кита. В 1919 г. заметили, что на спектр Миры накладывается второй спектр, принадлежащий какой-то очень горячей белой звезде: Четыре года спустя совсем рядом с Мирой, на расстоянии всего 0,9″, был открыт спутник - горячая звезда 10 m . Главную звезду он обходит, по-видимому, за несколько сотен лет. Есть подозрение, что этот спутник в свою очередь является переменной звездой неизвестного типа. Тесное, в буквальном смысле слова, содружество двух совершенно различных по физическим характеристикам звезд, к тому же переменных, весьма любопытно.

Можно только радоваться, что наше Солнце не принадлежит к классу долгопериодических переменных. Излучение Миры (в видимом диапазоне спектра) меняется от максимума к минимуму в сотни раз! Если бы столь резко колебалось солнечное излучение, это сказалось бы самым губительным образом на органическом мире Земли. Вряд ли поэтому вокруг Миры и похожих на нее звезд вращаются обитаемые планеты.

В созвездии Кита найдите яркую звезду 3,5 m , о которой можно утверждать, пожалуй, совершенно противоположное. Это? Кита, получившая в последние годы широкую известность. Найти ее по звездной карте нетрудно.

Тау Кита обладает очень быстрым собственным движением. За год на небосводе она смещается почти на 2″. Это верный признак близости звезды к Земле. И действительно, ? Кита - одна из ближайших звезд. Расстояние до нее составляет всего 12 световых лет.

Тау Кита - желтая карликовая звезда, похожая на наше Солнце, только чуть меньше его и холоднее. Сходство, хотя и неполное, проявляется по многим характеристикам. Как и Солнце, она, по-видимому, медленно вращается вокруг своей оси (у Солнца этот период в среднем близок к месяцу). Между тем горячие звезды спектрального класса А и более «ранних» вращаются вокруг своих осей очень быстро, примерно в сотни раз быстрее Солнца. Начиная же со звезд спектрального класса F наблюдается резкий скачок в сторону уменьшения скорости вращения. Есть серьезные основания думать, что этот скачок вызван влиянием планет, обращающихся вокруг более холодных звезд. Эти планеты, как и в нашей Солнечной системе, взяли на себя львиную долю общего «запаса движе-ния» (момента количества движения), и потому звезды, вокруг которых они обращаются, обладают очень медленным осевым вращением.

Вот по всем этим причинам и заподозрено, что? Кита не только внешне похожа на Солнце, но, может быть, вокруг нее кружатся обитаемые планеты! Подозрение это настолько серьезно, что одно время радиотелескопы американских астрономов внимательно «подслушивали» ? Кита, надеясь принять радиосигналы наших далеких «братьев по разуму». Пока космос безмолвствует, но кто может поручиться, что это безмерно дерзкое предприятие не завершится когда-нибудь блестящим, создающим совершенно новую эпоху открытием?

В созвездии Кита есть еще один примечательный объект - пе-ременная звезда UV Кита, находящаяся недалеко от звезды? этого созвездия. Она возглавляет особую группу вспыхивающих звезд. Эта карликовая красная звездочка спектрального класса М5 иногда за очень короткий срок (несколько десятков секунд!) увеличивает свой блеск с 13-й (обычной) до 7-й звездной величины; после этого ее блеск медленно убывает. Возвращение звезды в обычное ее состояние занимает от 10-20 минут до нескольких часов. Сами же вспышки UV Кита повторяются в среднем через 20 часов. Найдите в бинокль или телескоп UV Кита и посмотрите, в каком состоянии она сейчас находится. А если удастся, проследите изменение ее блеска.

Звезд типа UV Кита в окрестностях Солнца известно уже около 80. Несколько сотен звезд этого типа найдено в соседних звездных скоплениях. Любопытно, что к звездам типа UV Кита принадлежит и ближайшая к нам звезда - Проксима Центавра.

За время вспышки звезды типа UV Кита выделяют энергию порядка 10 33 эрг. При этом они выбрасывают в окружающее пространство горячие (более 10000 К) облака газов. Видимо, такие вспышки имеют сходную природу с хромосферными вспышками на Солнце, отличаясь от них, правда, гораздо большими масштабами.

Академик В.А.Амбарцумян и его сторонники полагают, что вспышки звезд типа UV Кита связаны с выделением из их недр сравнительно небольших порций «дозвездного вещества». Достоверных знаний в этом вопросе пока слишком мало для окончательных суждений. По ряду признаков звезды типа UV Кита, по-видимому, принадлежат к числу молодых звезд.

Одна из самых трудных проблем современного естествознания - проблема происхождения и эволюции космических тел. Из-за того что скорость света - величина ограниченная (300 000 км/с), Вселенную мы всегда видим в прошлом, причем в тем более отдаленном прошлом, чем дальше от нас находится объект. Для тел Солнечной системы этот эффект существенной роли, конечно, не играет. (Скажем, Солнце мы видим всегда таким, каким оно было 8 минут назад.) Нo для далеких звездных систем «запаздывание» во времени оказывается настолько существенным (миллионы и миллиарды лет), что, продвигаясь в глубь Вселенной, мы одновременно проникаем и в ее отдаленное прошлое. Так, например, квазары представляют собой наверняка одни из самых древних объектов Вселенной. Если и в самом деле 15 миллиардов лет назад с Большого Взрыва началась история нашей Вселенной, то квазары, удаленные от нас на 10-12 миллиардов световых лет являют собой первичные формы космического вещества.

МОСКВА, 19 дек — РИА Новости. Астрономы обнаружили сразу пять планет, в том числе одну потенциально обитаемую, у знаменитой звезды тау Кита, которые ученые еще полвека назад "слушали" в поисках сигналов внеземных цивилизаций, говорится в статье, принятой к печати в журнале Astronomy & Astrophysics .

Звезда тау в созвездии Кита (HD 10700) видна на небе как звезда третьей звездной величины. Она расположена в 11,9 световых лет от Земли и очень похожа по своим параметрам на наше Солнце. Она имеет тот же спектральный класс (G) и примерно такой же возраст (тау Кита — 5,8 миллиарда лет, Солнце — 4,57 миллиарда лет), ее масса составляет 78,3% от солнечной. Поэтому в 1960 году американский астроном Фрэнк Дрейк (Frank Drake) сделал эту звезду и звезду эпсилон Эридана первыми целями "Проекта Озма", в рамках которого ученые слушали радиосигналы с этих звезд в расчете засечь следы инопланетного разума.

Тау Кита широко упоминалась в прессе, а также в научно-популярной и фантастической литературе, а путешествие к "таукитянам" стало сюжетом одной из песен Владимира Высоцкого.

Группа астрономов из Британии, Чили, США и Австралии под руководством Микко Туоми (Mikko Tuomi) из университета Хэртфордшира (Великобритания) решила опробовать в наблюдениях за этой звездой новый высокоточный метод измерения лучевых скоростей — скорости движения звезды к наблюдателю и от него.

Измерение лучевых скоростей путем фиксации доплеровских смещений в спектре звезды позволяет измерить очень слабые движения, вызванные гравитацией планет. Астрономы разработали новый высокоточный метод "очистки" данных от помех и искажений путем "вычитания" смоделированого шума, который позволит находить очень легкие планеты — путем фиксации лучевых скоростей ниже 1 метра в секунду.

"Мы выбрали тау Кита для этого исследования, потому что думали, что от нее не будет никакого сигнала. Кроме того, эта звезда такая яркая и так похожа на наше Солнце, что она идеально подходит в качестве калибровочной мишени для проверки нашего метода обнаружения планет", — говорит соавтор исследования Хью Джонс (Hugh Jones) из Хэртфордшира.

Астрономы использовали данные о тау Кита сразу с трех спектрографов — спектрографа HARPS, установленного на 3,6-метровом телескопе в Европейской южной обсерватории в Чили, UCLES на англо-австралийском телескопе в Сайдинг-Спринг (Австралия) и HIRES, установленный на 10-метровом телескопе обсерватории Кека на Гавайях.

Ученые проанализировали данные и обнаружили периодические колебания лучевой скорости звезды, которые свидетельствовали о присутствии планетной системы.

"Эта периодичность может быть интерпретирована как проявление присутствия планет на стабильных близких к круговым орбитах, с периодами обращения в 13,9, 35,4, 94, 168 и 640 дней, и минимальными массами в 2, 3,1, 3,6, 4,3 и 6,6 масс Земли соответственно", — говорится в статье.

Если полученные данные подтвердятся, то система тау Кита станет второй планетной системой, ближайшей к Солнечной — после .

Кроме того, одна из пяти планет тау Кита — та, период обращения которой составляет 168 дней, а масса 4,3 земной — оказалась в "зоне жизни" — области, где вода может существовать в жидком состоянии, а значит, есть условия для существования живых организмов.

Вместе с тем, ученые подчеркивают, что необходимы дополнительные независимые измерения, чтобы подтвердить присутствие планет у звезды тау Кита.