Atrastas gigantiškas „mėnulis“ aplink rudąjį nykštuką

Įsivaizduokite Jupiterio dydžio mėnulį, kuris neaplanko planetos, o sukasi aplink rudąjį nykštuką, pats skriejantį aplink žvaigždę. Keista. Gražu. Visiškai kitokia nei bet kas mūsų kieme.

Europos Pietų observatorijos Didžiojo Telescopo (VLT) tyrėjų komanda pažymėjo būtent tokį objektą jauname CD-35 2722 sistemoje. Centre stovi žvaigždė, maždaug pusės mūsų Saulės masės. Aplink ją skrieja rudasis nykštukas, kurio masė maždaug 37 kartus didesnė už Jupiterio. O aplink tą rudąjį nykštuką astronomai aptiko palydovą, kurio masė yra bent Jupiterio dydžio ir kuris traukia savo šeimininką kaip sunkiasvoris palydovas.

Vyriausias autorius Kevin Hoy, įsikūręs Čilėje ir susijęs su Universidad Diego Portales bei Millennium Nucleus of Young Exoplanets and their Moons, mėnesius skyrė sistemos išnarpliavimui. Jis ją apibūdina kaip neįprastai sudėtingą, palyginti su Saulės sistemos archetipais. Komanda paskelbė savo išvadas žurnale Nature po to, kai išanalizavo tikslius CRIRES+ spektrus, VLT aukštos raiškos infraraudonųjų spindulių spektrografo duomenis.

Menininko vizija CD-35 2722 sistemos. 

Aptikimas priklausė nuo subtilaus svyravimo. Taikydami radialinės greičio metodą, tyrėjai išmatavo mažyčius rudąjo nykštuko judėjimo poslinkius, rodančius į nematomą palydovą, traukiantį jo šeimininką. Tie svyravimai yra tas pats būdas, kuriuo buvo atrasti pirmieji egzoplanetai aplink Saulės tipo žvaigždes, tačiau čia dinamika yra triukšmingesnė, o objektai masyvesni.

Žymėjimų nepatogumas yra dalis pasakojimo. Naujas kūnas yra pakankamai masyvus, kad pagal masę kvalifikuotųsi kaip planeta, bet jis neaplanko žvaigždės tiesiogiai. Atspindėdami šią neryškią tapatybę, tyrėjai vartoja terminą eksosatelitas. Vadinkite jį mėnuliu, egzomėnulio kandidatu ar subplanetiniu palydovu, sistema atsisako tvarkingų kategorijų.

Jei patvirtinta, tai būtų pirmasis įtikinamas egzomėnulio aptikimas už mūsų Saulės sistemos ribų.

Alice Zurlo, YEMS konsorciumo direktorė ir bendradarbė prie straipsnio, pabrėžia, kaip ši sistema sumaišo ribas tarp žvaigždės, planetos ir palydovo. Astronomai katalogavo daugiau nei 6000 egzoplanetų, bet įtikinamų egzomėnulių kol kas nepavyko rasti. Anksčiau buvo viliojančių užuominų, pavyzdžiui pastarieji interferometriniai stebėjimai HD 206893, kuriuos vadovavo Quentin Kral, tačiau nė vienas nebuvo galutinis aptikimas.

Kas daro CD-35 2722 patrauklią, yra tiek CRIRES+ radialinės greičio signalo kokybė, tiek sistemos aiški architektūra: aiški centrinė žvaigždė, tiesiogiai nufotografuotas rudasis nykštukas ir antrinis kūnas, kurio gravitacinio poveikio pėdsakas gali būti išmatuotas. Vis dėlto komanda elgiasi atsargiai. Nepriklausomas patvirtinimas ir daugiau duomenų reikalingi, kad būtų atmestos alternatyvios paaiškinimo versijos.

Ši nuotrauka rodo dangaus sritį aplink CD-35 2722 — žvaigždę, aplink kurią skrieja rudasis nykštukas, o aplink jį sukasi objektas, kurio masė bent Jupiterio dydžio. CD-35 2722 yra žvaigždė tiesiai šio vaizdo centre. Rudasis nykštukas čia nematomas, nes jis yra paniręs žvaigždės švytėjime, tačiau jis buvo tiesiogiai užfiksuotas kitų teleskopų. Aplink rudąjį nykštuką skriejantis „mėnulis“ taip pat nematomas, tačiau jis aptiktas pagal gravitacinį trauką, kurią daro rudajam nykštukui. 

Už antraštės slypi gilesnė nauda. Palydovų radimas kitose sistemose atveria naują langą, kaip formuojasi ir evoliucionuoja pasauliai. Ar mėnuliai gimsta applanetinėse diskuose kaip miniatiūrinės planetų darželiai, ar kai kurie susiformuoja per pagrobimus ir susidūrimus? Atsakymai gali labai skirtis aplink rudus nykštukus, palyginti su Saulės tipo žvaigždėmis.

Žvelgiant į priekį, ESO artėjantis Extremely Large Telescope, turintis 39 metrų veidrodį ir pažangių instrumentų rinkinį, turėtų leisti tirti mažesnius, mažiau masyvius mėnulius ir studijuoti sistemas, kurios šiuo metu nepasiekiamos. Atradimas CD-35 2722 sistemoje yra užuomina, kokios netvarkingos ir nuostabios gali būti planetų sistemos, ir primena, kad mūsų apibrėžimai gali reikalauti atnaujinimo, kai teleskopai gilins ir toliau žvelgs.

Taigi kaip pavadinsime šį sunkiasvorį palydovą: planeta, mėnulis ar kas nors tarp jų? Kitos kartos stebėjimai nuspręs, o atsakymas žada iš esmės pakeisti mūsų požiūrį į palydovus visoje galaktikoje.