Новый анализ данных, проведенный Мэтью Кенворти из Лейдена, показывает, что кольцевая система состоит из более чем 30 колец, каждое из которых имеет диаметр в десятки миллионов километров. Кроме того, они обнаружили промежутки в кольцах, которые указывают на то, что спутники («экзолуны») могли образоваться.
Результат принят к публикации в Astrophysical Journal.«Детали, которые мы видим на кривой блеска, невероятны.
Затмение длилось несколько недель, но вы видите быстрые изменения на шкале времени в десятки минут в результате тонких структур в кольцах», — говорит Кенуорти. «Звезда слишком далеко, чтобы наблюдать кольца напрямую, но мы могли бы создать детальную модель, основанную на быстрых изменениях яркости звездного света, проходящего через систему колец. Если бы мы могли заменить кольца Сатурна кольцами вокруг J1407b, они будет хорошо виден ночью и будет во много раз больше, чем полная луна ».«Эта планета намного больше, чем Юпитер или Сатурн, а ее система колец примерно в 200 раз больше, чем кольца Сатурна сегодня», — сказал соавтор Мамаджек, профессор физики и астрономии в Университете Рочестера. «Вы можете думать об этом как о супер-Сатурне».Астрономы проанализировали данные проекта SuperWASP — исследования, предназначенного для обнаружения газовых гигантов, движущихся перед своей родительской звездой.
В 2012 году Мамайек и его коллеги из Университета Рочестера сообщили об открытии молодой звезды J1407 и необычных затмениях, и предположили, что они были вызваны лунным диском вокруг молодой гигантской планеты или коричневого карлика.В третьем, более недавнем исследовании, также проведенном Кенворти, адаптивная оптика и доплеровская спектроскопия использовались для оценки массы окруженного объекта. Их выводы, основанные на этих и предыдущих статьях об интригующей системе J1407, заключаются в том, что спутником, вероятно, будет гигантская планета — еще не замеченная — с гигантской системой колец, ответственной за многократное затемнение света J1407.
Кривая блеска сообщает астрономам, что диаметр кольцевой системы составляет почти 120 миллионов километров, что более чем в двести раз больше, чем кольца Сатурна.
Кольцевая система, вероятно, содержит частицы пыли, которые поглощают свет, примерно равную массе Земли.Mamajek показывает, сколько материала содержится в этих дисках и кольцах. "Если бы вы измельчили четыре больших галилеевых спутника Юпитера в пыль и лед и разложили материал по их орбитам в кольце вокруг Юпитера, кольцо было бы настолько непрозрачным для света, что далекий наблюдатель, который видел проходящее кольцо «Перед солнцем будет очень глубокое многодневное затмение», — говорит Мамаджек. «В случае с J1407 мы видим, что кольца блокируют до 95 процентов света этой молодой звезды, похожей на Солнце, в течение нескольких дней, поэтому там много материала, который затем может образовывать спутники».В данных астрономы обнаружили по крайней мере один чистый разрыв в кольцевой структуре, который более четко определен в новой модели. «Одно очевидное объяснение состоит в том, что спутник сформировал и вырезал эту брешь», — говорит Кенуорти. «Масса спутника может быть между массой Земли и Марса. Спутник будет иметь орбитальный период около двух лет вокруг J1407b».
Астрономы ожидают, что кольца станут тоньше в следующие несколько миллионов лет и в конечном итоге исчезнут по мере образования спутников из материала дисков.«Сообщество планетологов на протяжении десятилетий теоретизировало, что такие планеты, как Юпитер и Сатурн, на ранней стадии имели бы диски вокруг себя, которые затем привели к образованию спутников», — объясняет Мамаджек. «Однако, пока мы не обнаружили этот объект в 2012 году, никто не видел такой кольцевой системы.
Это первый снимок формирования спутника в масштабе миллиона километров вокруг субзвездного объекта».По оценкам астрономов, окольцованный спутник J1407b имеет период обращения около десяти лет. Массу J1407b трудно ограничить, но она, скорее всего, находится в диапазоне от 10 до 40 масс Юпитера.Исследователи призывают астрономов-любителей помогать отслеживать J1407, что поможет обнаружить следующее затмение колец и ограничит период и массу окруженного спутника.
О наблюдениях J1407 можно сообщить в Американскую ассоциацию наблюдателей переменных звезд (AAVSO). Тем временем астрономы ищут другие фотометрические обзоры в поисках затмений по еще не обнаруженным системам колец.
Кенуорти добавляет, что обнаружение затмений от большего количества объектов, таких как спутник J1407, «является единственным возможным способом, который у нас есть для наблюдения ранних условий формирования спутников в ближайшем будущем. Затмения J1407 позволят нам изучить физические и химические свойства околопланетных дисков, порождающих спутники. . "