Во время повторного анализа данных за первый год работы космического телескопа NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite ученые обнаружили более 10 тысяч кандидатов в экзопланеты.
Это крупнейший результат за всю историю поиска таких объектов, полученный за один этап наблюдений. Среди кандидатов преобладают горячие юпитеры, обращающиеся вокруг своих светил за несколько дней. Интересно, что часть кандидатов нашли у достаточно тусклых звезд.
Космический телескоп Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) работает на высокой эллиптической орбите с 2018 года. Его главная задача — находить планеты за пределами Солнечной системы транзитным методом. TESS не «видит» объект напрямую: телескоп наблюдает за звездами и фиксирует, когда они начинают тускнеть, что может указывать на то, что перед ними прошла экзопланета.
TESS способен одновременно наблюдать большие участки неба и уже подтвердил существование 882 экзопланет, а также обнаружил несколько тысяч кандидатов. По состоянию на апрель 2026 года общее число экзопланет, подтвержденных разными телескопами (наземными и космическими), составляет 6273. Но, как недавно выяснилось, в ближайшее время это количество может быть пересмотрено.
В большинстве случаев ученые работали с данными TESS, которые основывались на исследовании ярких звезд. Данные по более тусклым светилам обрабатывали реже, поскольку их свет слабее, сигнал от возможного прохождения планеты перед диском звезды труднее выделить на фоне шумов.
Между тем расчеты подсказывали, что вокруг таких светил должно существовать множество экзопланет. До недавнего времени проверить эту гипотезу мешали технические трудности: обработка миллионов снимков требовала колоссальных вычислительных мощностей и умных алгоритмов.
Международная команда астрономов под руководством Джошуа Рота (Joshua Roth) из Принстонского университета в США попыталась решить эту проблему. Исследователи повторно проанализировали данные первого года наблюдений TESS, объединив отдельные снимки в единый массив, что позволило рассмотреть более тусклые звезды, которые раньше выпадали из поиска.
Специалисты сгенерировали 83,717.159 кривых блеска — графиков изменения яркости звезд — с поправкой на искажения и системные помехи. Они охватили все звезды до 16m (видимой звездной величины). Это гораздо более тусклые объекты, чем те, на которые нацелены стандартные алгоритмы TESS.
В данных за первый год наблюдений TESS автоматический поиск, проведенный с помощью машинного обучения, выявил 11.554 кандидата в экзопланеты на орбитах от 0,5 до 27 земных суток. Из этого числа 10.091 оказались совершенно новыми — их не замечали в прежних исследованиях. Еще 1052 кандидата уже числились в списках TESS. Оставшиеся 411 объектов — это однократные транзитные события, то есть сигналы возможных прохождений объектов перед звездой, зафиксированные только один раз за время наблюдений. Для таких случаев орбитальные параметры пока определить не удалось.
Чтобы убедиться в надежности своей методики, астрономы проверили одну из звезд — TIC 183374187. Это звезда с низким содержанием металлов из толстого диска Млечного Пути.
С помощью спектрографа Magellan/PFS ученые подтвердили, что рядом с ней находится не известный ранее горячий юпитер — газовый гигант, который расположен достаточно близко к родительской звезде. Так ученые доказали: их автоматический поиск способен находить реальные, а не мнимые экзопланеты.
Новые кандидаты удалены от Земли на расстояние до 6800 световых лет в сторону центра Млечного Пути. Это вдвое дальше того расстояния, с которым работали ученые при прежних методах обработки. Более 90 процентов потенциальных миров — горячие юпитеры. Они совершают оборот вокруг звезды от двух до пяти земных суток. Остальную долю составляют субнептуны и суперземли — каменистые планеты, масса которых превышает земную, но меньше массы газовых гигантов.
Правда, не все 10.091 окажутся настоящими экзопланетами. TESS дает много ложных срабатываний: на месте планет иногда видны двойные звезды, случайные вспышки или технические артефакты. По оценке Рота, доля ошибок у TESS достигает 50 процентов. Реальное число экзопланет среди новых кандидатов, по его словам, вряд ли превысит пять тысяч, а, возможно, даже не достигнет трех тысяч. Но и в этом случае общее количество известных экзопланет практически удвоится.
Главный научный сотрудник Института экзопланет NASA Джесси Кристиансен (Jessie Christiansen) считает такую выборку бесценной. Только на большом массиве данных можно понять, как формируются разные типы экзопланет, чем отличаются горячие юпитеры у разных звезд и почему среди тысяч миров почти нет аналогов Земли.
Работа с архивом TESS еще далека от завершения. Ученые напомнили, что в старых обзорах космического телескопа остается почти восемь тысяч кандидатов в экзопланеты, которые все еще необходимо проверить. Согласно ранним прогнозам, к концу своей миссии TESS должен найти от 12 до 15 тысяч экзопланет.
Исследование опубликовано на сайте препринтов arXiv.org.
Автор: Игорь Байдов