Система Kepler-51, вокруг звезды, напоминающей Солнце и возрастом менее 1 миллиарда лет, включает три транзитные планеты с радиусами в 6-9 раз больше диаметра Земли и орбитами, длительность которых составляет приблизительно от 45 до 130 дней. Она стала объектом пристального внимания астрономического сообщества в недавние годы.
Ранее проведенные измерения времени транзита (TTV) были успешно объяснены благодаря моделированию гравитационных взаимодействий между тремя планетами, что позволило определить их низкую массу и небольшую среднюю плотность (менее 0,1 г/см³).
Тем не менее, результаты измерений времени транзита самой удаленной планеты Kepler-51d, выполненные космическим телескопом «Джеймс Уэбб» спустя 10 лет после наблюдений Kepler, значительно отличаются от предсказаний трехпланетной TTV-модели. Это расхождение было дополнительно подтверждено с помощью наземных инструментов и последующих наблюдений телескопа «Хаббл».
Группа исследователей пришла к выводу, что отклонения от трехпланетной модели можно объяснить введением четвертой планеты, Kepler-51e, в расчет TTV. Kepler-51e может иметь различные массовые и орбитальные характеристики, но все решения, найденные методом перебора, подразумевают массу менее 10 масс Земли для внутренних планет, что указывает на сохранение их низкой плотности, хотя степень неопределенности выше, чем оценивалось ранее.
«Данное исследование подчеркивает значимость долгосрочных наблюдений систем TTV для выявления планет с длительными орбитальными периодами», — заявил один из ученых. В отличие от других возможных решений, версия, в которой Kepler-51e находится в близости к резонансу среднего движения 2:1 с Kepler-51d, предполагает малое эксцентриситет орбит (менее 0,05) и сопоставимые массы (около 5 масс Земли) всех четырех планет, как это наблюдается в других компактных многопланетных системах.
Итоги исследования подчеркивают фундаментальную важность непрерывного наблюдения TTV-систем для обнаружения новых планет и изучения их характеристик. Они также демонстрируют потенциал космического телескопа JWST для проведения прецизионных измерений времени транзита и изучения планетных систем.
Источник: iXBT
