Układ Słoneczny składa się ze Słońca znajdującego się w centrum i ośmiu okrążających go globów. Jednak taka budowa układu planetarnego jest tylko jedną z możliwych. Istnieją również systemy, w których centrum są nie jedna, ale dwie gwiazdy.
Jeden z takich systemów to TOI-1338. Dzieli go od Ziemi aż 1320 lat świetlnych. Na niebie znajduje się w gwiazdozbiorze Malarza (niewidocznym w Polsce). Centrum TOI-1338 to dwie gwiazdy – nieco większy od Słońca żółto-biały karzeł i czerwony karzeł o masie jednej trzeciej Słońca. Gwiazdy te obracają się wokół siebie, dokonując pełnego okrążenia co 14,6 dnia.
Wokół nich zaś krążą minimum dwie planety. Istnienie tej drugiej wykryto przypadkiem. Donoszą o tym naukowcy w artykule opublikowanym właśnie w czasopiśmie „Nature Astronomy”.
Pierwsza planeta układu TOI-1338
W lecie 2019 roku Wolf Cukier, siedemnastoletni uczeń z Nowego Jorku, był na letnich praktykach w Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda. Przeglądał krzywe blasku gwiazd podwójnych, wytypowane jako interesujące w ramach projektu nauki obywatelskiej Planet Hunters. Dane pochodziły z należącego do NASA teleskopu kosmicznego TESS.
W trakcie trzeciego dnia praktyk Cukier znalazł niewykrytą wcześniej planetę w układzie TOI-1338. Wkrótce on i sześciu innych ochotników z Planet Hunters zostali autorami pracy naukowej opublikowanej w czasopiśmie „The Astronomical Journal”. Planeta TOI-1338b okazała się jedną z zaledwie kilkunastu znanych wówczas planet okołopodwójnych. (Nawiasem mówiąc, dzisiaj jej odkrywca jest studentem Uniwersytetu Princeton).
Druga planeta układu TOI-1338
Odkrycia tamtego globu dokonano metodą tranzytową. – Metoda ta pozwoliła określić rozmiar TOI-1338b, ale nie jej masę – mówi dr Matthew Standing z Uniwersytetu Birmingham, jeden z badaczy układu podwójnego. – Tymczasem to masa jest najważniejszym parametrem opisującym planetę.
Naukowcy postanowili więc użyć innej metody. By określić masę planety TOI-1338b, zdecydowali się wykorzystać efekt Dopplera. Gdy planeta krąży wokół gwiazdy, ta druga również się porusza, kręcąc się wokół wspólnego środka ciężkości. Zmiany prędkości radialnej gwiazdy względem Ziemi można wykryć dzięki efektowi Dopplera (czyli, w uproszczeniu, przesunięciu widma światła ku czerwieni, gdy gwiazda oddala się od obserwatora na Ziemi). Dokładne pomiary prędkości gwiazdy pozwalają zaś oszacować masę krążącej wokół niej planety.
Tego właśnie próbowali dokonać badacze, korzystając z dwóch teleskopów na pustyni Atakama. Zajęło im to całe lata, z niechcianą przerwą w pracach spowodowaną przez pandemię. Wysiłek nic nie dał – masa TOI-1338b nadal pozostaje nieznana. Jednak przy okazji badacze odkryli, że w układzie TOI-1338 krąży jeszcze jedna planeta.
Trzecia planeta układu TOI-1338?
– Znamy tylko 12 systemów okołopodwójnych, a to jest dopiero drugi, w którym wokół gwiazd krąży więcej niż jedna planeta – powiedział David Martin, astronom z Uniwersytetu Stanowego Ohio, współautor odkrycia.
Nowy glob został nazwany BEBOP-1c (to skrót od ang. Binaries Escorted By Orbiting Planets, czyli gwiazd podwójnych okrążanych przez planety). – BEBOP-1c ma okres orbitalny wynoszący 215 dni – mówi Standing. – Jest 65 razy cięższy od Ziemi – dodaje badacz. Co ciekawe, w tym przypadku naukowcom udało się określić masę BEBOP-1c. Jednak jeszcze nie znają jej rozmiarów.
Nie jest wykluczone, że w układzie TOI-1338 znajdują się jeszcze inne planety. Być może uda się je odkryć w przyszłości, kiedy naukowcy będą prowadzić dalsze obserwacje TOI-1338. Układy planet okołopodwójnych są bardzo rzadkie, a przez to bardzo interesujące dla astronomów.
Źródła: Nature Astronomy, phys.org.
