Астрономи вважають, що планети, подібні до Юпітера, захищають нас від космічних об'єктів, які інакше врізалися б у Землю. Тепер вчені стали ближче до розуміння того, чи діють планети-гіганти як вартові екзопланетних систем в інших частинах галактики.
Дослідники під керівництвом UCR виявила дві планети розміром з Юпітер на відстані близько 150 світлових років від Землі, які можуть показати, чи ймовірне життя на менших планетах в інших планетних системах.
«Ми вважаємо, що такі планети, як Юпітер, мали глибокий вплив на розвиток життя на Землі», - сказав Стівен Кейн, провідний автор дослідження і доцент UCR, професор планетної астрофізики. «Розуміння того, скільки інших зірок мають такі планети, як Юпітер, може бути дуже важливо для вивчення придатності для життя планет у цих системах».
Астрономи вважають, що такі планети-гіганти здатні діяти як «пастки», притягуючи об'єкти, такі як метеори, комети і астероїди, і захищаючи невеликі кам'янисті планети від зіткнення з ними.
Багато великих планет були знайдені зовсім поруч з їхніми батьківськими зірками. Тим не менш, вони не так корисні для вивчення архітектури нашої власної сонячної системи, де гігантські планети, включаючи Сатурн, Уран і Нептун відстоять далеко від Сонця. Однак великі екзопланети далеко від своїх зірок досі було дуже важко виявити.
У новому дослідженні, яке недавно було прийнято до публікації в Астрономічному журналі, розповідається, як команда Кейна досягла успіху в новому підході, що поєднує традиційні методи виявлення з новітніми технологіями.
Один з популярних методів пошуку екзопланет - включає в себе спостереження за зірками на предмет «коливання», при якому зірка рухається до Землі і віддаляється від неї. Ймовірно, коливання викликано гравітаційним тяжінням, яке чинить на зірку сусідня планета. Коли зірка «гойдається», це підказка, що поблизу може бути екзопланета.
Коли планета знаходиться далеко від своєї зірки, гравітаційне тяжіння слабше, що робить коливання менше і його важче виявити. За словами вчених, інша проблема з використанням методу виявлення коливання полягає в тому, що він займає багато часу. Землі потрібно всього рік, щоб здійснити повний обіг навколо Сонця, Юпітеру потрібно 12 років, Сатурну вже 30, а Нептуну необхідно довгі 164 роки.
Великим екзопланетам, які знаходяться далеко від батьківських зірок, також потрібно багато років, щоб здійснити один оборот по орбіті, що означає, що спостереження за повною орбітою може зайняти все життя астронома. Щоб прискорити процес, Кейн і його команда об'єднали метод коливань з прямим відображенням. Таким чином, якщо вчені думали, що планета може викликати коливання, вони могли б підтвердити це візуально.
Отримання прямого зображення планети з відстані в квадрильйони кілометрів далеко не просте завдання. Для цього потрібен максимально можливий телескоп, який має високу чутливість. Навіть на такій відстані світло зірок може переекспонувати зображення, затуляючи планети-мішені.
Вчені подолали цю проблему, навчившись розпізнавати шаблони і усувати недоліки у своїх зображеннях, створених зоряним світлом. Вилучення зоряного світла дозволило команді Кейна побачити те, що залишилося.
«Пряма візуалізація пройшла довгий шлях як з точки зору розуміння шаблонів, які ми знаходимо, так і з точки зору інструментів, що використовуються для створення зображень, які мають набагато вищу роздільну здатність, ніж будь-коли», - сказав Стівен Кейн. «Ви бачите це кожен раз, коли випускається новий смартфон - детектори камер постійно вдосконалюються, і це вірно і в астрономії».
У цьому проекті вчені застосували комбінацію методу коливання і формування зображення до 20 зірок. На додаток до двох знайдених гігантських планет, які раніше не були виявлені, астрономи також виявили третю зірку з гігантською планетою у своїй системі.
Надалі вчені продовжать стежити за 10 зірками, де можуть бути екзопланети-гіганти. Крім того, вони планують новий проект, щоб виміряти, скільки часу буде потрібно цим екзопланетам, щоб завершити обертання навколо їх зірок, яке в даний час не може бути виміряно.