Ученые из Университета штата Пенсильвания и Университета Осаки обнаружили четвертый объект в планетной системе Kepler-51, которая ранее была известна своими тремя сверхнизкоплотными планетами, называемыми суперпаффами. Исследование опубликовано в The Astronomical Journal.
Новая планета, названная Kepler-51e, вероятно, влияет на орбиты других объектов системы своим гравитационным притяжением. Ее наличие объясняет значительные вариации времени транзита (TTV) одной из планет системы, Kepler-51d, которая прошла перед своей звездой на два часа раньше, чем предсказывали модели. Подобные сверхнизкоплотные планеты имеют чрезвычайно малую среднюю плотность, напоминающую сахарную вату, благодаря массивным атмосферам из водорода и гелия.
Для обнаружения новой планеты ученые использовали данные с телескопов, включая космический телескоп Джеймса Уэбба, телескопы Apache Point и Palomar, а также архивные данные с телескопов Kepler и TESS. Они наблюдали транзиты планет системы и регистрировали отклонения от прогнозируемого времени, вызванные гравитационным влиянием других объектов. На основе анализа данных ученые разработали модель, включающую четыре планеты, и подтвердили ее с помощью новых наблюдений.
По расчетам исследователей, Kepler-51e имеет массу, схожую с тремя другими планетами системы, и находится на круговой орбите с периодом 264 дня. Ее орбита расположена ближе к звезде, чем обитаемая зона. Хотя транзит Kepler-51e не был наблюден, гравитационные эффекты, зарегистрированные телескопами, убедительно подтверждают существование планеты.
Добавление четвертой планеты в модель изменило представления о массах и свойствах трех внутренних планет системы. Эти планеты оказались немного более массивными, чем считалось ранее, но все еще сохраняют статус «суперпаффов». Тем не менее остается неизвестным, относится ли Kepler-51e к этому классу объектов, поскольку ее радиус и плотность пока не рассчитаны. Ученые также не исключают наличия других планет в системе.