Астрономи повідомили про можливе виявлення супутника, який обертається не довкола планети, а довкола коричневого карлика — компаньйона зорі CD-35 2722. Якщо сигнал підтвердиться, це стане важливим кроком до першого беззаперечного відкриття супутника за межами Сонячної системи — досі жодного такого об'єкта не підтверджено, попри понад 6000 відкритих екзопланет.
Що таке коричневий карлик і при чому тут супутник
Коричневі карлики займають проміжну нішу між великими планетами-гігантами і справжніми зорями. Їхньої маси недостатньо, щоб запустити стійкий термоядерний синтез водню, як у зорях, але вони масивніші за типові планети. У системах, де довкола зорі обертається коричневий карлик або екзопланета, третє тіло, що обертається вже довкола цього компаньйона, прийнято називати екзосупутником.
Термін "екзомісяць" зазвичай застосовують до супутників планет. Але чи можна так само називати супутник коричневого карлика — питання відкрите: формального визначення поки немає. Тому в цій роботі автори свідомо використовують нейтральніший термін "екзосупутник", уникаючи суперечок про термінологію.
Об'єкт дослідження — CD-35 2722 B, коричневий карлик, який обертається довкола материнської зорі. Його вдалося сфотографувати напряму, що само собою рідкість для подібних тіл: більшість компаньйонів зорь виявляють опосередкованими методами, оскільки вони надто тьмяні й розташовані надто близько до яскравого світила.
Як шукали супутник методом променевих швидкостей
Команда дослідників на чолі з Кевіном Хоєм застосувала до спектрів CD-35 2722 B метод променевих швидкостей. Це той самий підхід, яким у 1995 році відкрили першу екзопланету довкола зорі сонячного типу — тоді астрономи зафіксували, як невидима планета своєю гравітацією змушує зорю злегка "хитатися" туди-сюди, і це хитання виявляється як періодичне зміщення спектральних ліній.
Тут метод застосували не до зорі, а до самого коричневого карлика — шукали, чи не "хитається" він сам під впливом гравітації якогось невидимого тіла на своїй орбіті. Спостереження проводили приладом CRIRES+, встановленим на телескопі VLT (Дуже великий телескоп) Європейської південної обсерваторії в Чилі, за трьома програмами спостережень.
Аналіз спектральних даних виявив періодичний сигнал. Найкраща модель, яку побудували дослідники, описує тіло з мінімальною масою приблизно 0,9 маси Юпітера і орбітальним періодом близько 170 днів. Слово "мінімальна" тут ключове: метод променевих швидкостей вимірює лише проєкцію руху вздовж променя зору, тож реальна маса об'єкта може бути більшою — це залежить від нахилу орбіти, який поки невідомий.
Чому це важливо, і що далі
За словами авторів, це перший випадок, коли метод променевих швидкостей дав докази наявності супутника саме довкола коричневого карлика-компаньйона. Раніше цей підхід використовували головним чином для пошуку планет біля зір.
Втім, дослідники залишаються обережними: сигнал інтерпретують як "ознаку", а не остаточно підтверджене відкриття. Кандидати на роль екзомісяців з'являлися і раніше, але жоден із них не витримав перевірки часом і додатковими спостереженнями — усі вони лишаються суперечливими.
Головна цінність цієї роботи — демонстрація можливостей методу. Якщо технологія продовжить вдосконалюватися, той самий підхід можна буде застосувати до менш масивних об'єктів — аж до справжніх планет-гігантів і, зрештою, до пошуку супутників планет земного типу. Автори прямо називають своє відкриття "помітним кроком" у цьому напрямку, а не фінальною крапкою.
Це ще не перший підтверджений екзомісяць. Але це перший сигнал такого роду довкола коричневого карлика, отриманий перевіреним і надійним методом — а отже, орієнтир для майбутніх пошуків.
