Если попытаться сфотографировать светлячка на фоне уличного фонаря, скорее всего, все, что вы увидите на своем снимке, — это свет от лампы. С этой же проблемой сталкиваются астрономы, гоняющиеся за слабыми маленькими звездами или планетами рядом с яркой звездой.

Чтобы решить эту задачу, международная группа астрономов под руководством Томаса Винтерхальдера, ученого из Европейской южной обсерватории (ESO), начала с поиска в каталоге, созданном при помощи телескопа Gaia. В этом перечне сотни тысяч звезд, у которых предположительно есть спутник. Хотя объекты-компаньоны недостаточно яркие, чтобы Gaia могла напрямую их зафиксировать, присутствие этих космических тел приводит к крошечным колебаниям траекторий более ярких родительских звезд. Эти изменения может измерить только Gaia.

В каталоге звездных орбит команда определила восемь звезд, которые стали целью инструмента GRAVITY — усовершенствованного интерферометра ближнего инфракрасного диапазона на Очень Большом Телескопе. Этот прибор объединяет инфракрасный свет от разных телескопов, чтобы улавливать мельчайшие детали слабых объектов, с помощью метода, называемого интерферометрией.

Джекпот

Благодаря уникальному острому и чувствительному "зрению" GRAVITY команда уловила световой сигнал всех восьми предсказанных спутников, семь из которых ранее были неизвестны. Три из них — очень маленькие и слабые звезды, а остальные пять — коричневые карлики. Это небесные объекты по своим характеристикам находящиеся между планетами и звездами. Они более массивные, чем самая тяжелая из планет, но более легкие и тусклые, чем самая малая из звезд.

Один из коричневых карликов, обнаруженных в рамках этого исследования, вращается вокруг своей родительской звезды на том же расстоянии, что и Земля от Солнца. Это первый случай, когда удалось напрямую заснять коричневый карлик, находящийся так близко к светилу.

"Мы продемонстрировали, что можно получить изображение тусклого спутника, даже если он вращается очень близко к своему яркому хозяину, — объясняет Винтерхальдер. — Это достижение подчеркивает замечательную синергию между Gaia и GRAVITY".

По словам исследователя, данные Gaia служат своего рода указателем: "Часть неба, которую мы можем видеть с помощью GRAVITY, очень мала, поэтому нам нужно знать, куда смотреть. Беспрецедентно точные измерения движения и положения звезд необходимы для того, чтобы указать нашему инструменту правильное направление на небе".

Команда мечты

Взаимодополняемость Gaia и GRAVITY выходит за рамки планирования последующих наблюдений и обеспечения обнаружения. Объединив два набора данных, ученые смогли "взвесить" отдельные небесные объекты по отдельности и определить массу родительской звезды и соответствующего компаньона.

GRAVITY также измерил контраст между звездой-компаньоном и родительской звездой в инфракрасном диапазоне. В сочетании с оценками массы эти знания позволили команде оценить возраст спутников. Удивительно, но два коричневых карлика оказались менее яркими, чем можно было ожидать, учитывая их размер и возраст. Возможным объяснением этого может быть то, что у них есть собственный спутник еще меньшего размера.

Охота на экзопланеты

Продемонстрировав мощь ансамбля Gaia-GRAVITY, ученые теперь с нетерпением ждут новые возможности найти потенциальные планеты-компаньоны звезд, перечисленных в каталоге Gaia.

"Следующий каталог, который будет доступен в рамках четвертого выпуска данных, будет содержать еще более богатую коллекцию звезд с потенциально меньшими компаньонами, — отмечает Йоханнес Зальманн из ЕКА. — Полученный исследователями результат открывает новые горизонты в поисках планет в нашей галактике и обещает нам возможность увидеть далекие миры".

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysicals.