Текущий уровень наших знаний о спутниках экзопланет характеризуется высокой степенью вероятности их существования при отсутствии окончательных доказательств, что отражает общие принципы научного познания всего окружающего нас мира. Несколько лет назад астрономы заявили об обнаружении таких потенциальных естественных спутников у двух экзопланет — Kepler-1625b и Kepler-1708b. При этом, несмотря на очень большую значимость данного открытия, исследователи подчеркнули предварительный характер полученных данных и выразили надежду на последующее подтверждение этих выводов с помощью космического телескопа «Хаббл». В публикации авторы сообщают о получении доказательств существования кандидата в экзоспутники Kepler-1625b I, предоставив краткое описание объекта перед проведением запланированных наблюдений.
Совсем недавно Рене Хеллер и Майкл Хиппке написали в Nature Astronomy, что данные, на которые опирались Тичи и другие, не доказывают существование экзоспутников. “Вероятность наличия спутника на орбите Kepler-1708b явно ниже, чем сообщалось ранее”, – заявил соавтор исследования Михаэль Хиппке из Зоннебергской обсерватории. “Полученные данные не свидетельствуют о существовании экзоспутника вокруг Kepler-1708b”, – добавил он. Хеллер и Хиппке сказали то же самое о Kepler-1625b.
Теперь группа исследователей, включая двух авторов оригинального исследования 2017 года, которое показало наличие экзоспутника, Дэвида Киппинга и Алекса Тичи, ответила Хеллеру и Хиппке.
“Недавно Хеллер и Хиппке заявили, что кандидаты в экзоспутники Kepler-1625 b-i и Kepler-1708 b-i якобы “опровергнуты”, – пишут Киппинг и Тичи. Они утверждают, что Хеллер и Хиппке отбросили слишком много полезных данных, исключив подтверждающий наличие экзоспутников сигнал в кривых блеска Хаббла для Kepler-1625 b-i. Их ответ содержится в статье Matters Arising, находящейся на рассмотрении в Nature Astronomy.
Обнаружить экзоспутники чрезвычайно сложно. Единственным доказательством являются кривые блеска. Две экзопланеты, о которых идёт речь, Kepler-1625 b и Kepler-1708b, находятся на расстоянии 8 200 и 5 500 световых лет соответственно. Мы часто рассуждаем о галактиках, удалённых от нас на несколько миллиардов световых лет, эти две экзопланеты находятся на огромном расстоянии, если говорить о планетах. Легко забыть об этом – как и о том, насколько трудно их наблюдать.
Иллюстрация системы Кеплера 1625. Звезда вдалеке называется Kepler 1625. Газовый гигант – Kepler 1625B, а экзолуна, вращающаяся вокруг него, не имеет названия. Существует ли луна на самом деле? Или это шум в сигнале?
Кеплер нашёл пару экзопланет в этой работе с помощью транзитного метода. Транзитный метод измеряет провал в свете звезды, вызванный прохождением планеты перед своей звездой. В результате транзита получается кривая блеска, которую астрономы анализируют на предмет наличия планеты. Экзоспутник у планеты, обнаруженной транзитным методом, создаёт свой собственный провал в свете – если хотите, субтранзит.
Но эти особенности кривой блеска сложно заметить в полученных данных. Чтобы найти их, требуется детальный анализ. Кривые блеска экзоспутника намного слабее, чем кривые блеска экзопланет. Поскольку они такие слабые, шум в сигнале может затушевать их или даже дать ложные сигналы. Только структурированный анализ может выявить эти слабые кривые блеска экзоспутника, и анализировать такого рода данные можно разными способами. Разные исследователи используют различные методы, модели и алгоритмы для анализа данных, а иногда даже исключают данные, которые сохраняют другие исследователи. Так что всё не так просто.
В данном случае Киппинг и Тичи утверждают, что Хеллер и Хиппке допустили ошибки в своём анализе, а также исключили важную информацию. “Мы показываем, что их кривая блеска Хаббла имеет ~20% более высокий уровень шума и отбрасывает 11% полезных данных, что ставит под угрозу её способность восстановить тонкий сигнал Kepler-1625 b-i”, – пишут Киппинг и Тичи.
Нечто подобное произошло и с Kepler-1708 b-i. Киппинг и Тичи пишут, что Хеллер и Хиппке неправильно обработали некоторые данные, особенно выбор, который они сделали при детрендинге. Детрендинг – это удаление трендов из данных, чтобы выявить в них циклические и другие закономерности. Анализ и детрендинг Хеллера и Хиппке указывали на отсутствие экзоспутника вокруг Kepler-1708 b-i. Но когда Киппинг и Тичи проанализировали работу Хеллера и Хиппке, они заявили, что смогли “… восстановить исходный сигнал спутника, причём с ещё большей уверенностью, чем раньше”.
Киппинг и Тичи подчёркивают: “Мы начинаем с того, что сначала чётко заявляем: оба кандидата в экзоспутники могут оказаться фикцией. Наше первоначальное и дальнейшее утверждение скромно: эти объекты – кандидаты, для которых данные демонстрируют существенные, но не совсем убедительные свидетельства в пользу существования экзоспутников”.
Kepler-1708b.
Киппинг и Тичи говорят, что анализ Хеллера и Хиппке несовершенен. Для Kepler-1708 b-i кривая блеска всё ещё показывает потенциальную возможность наличия экзоспутника, показанную на всех панелях ниже пунктирной линией.
В своей работе 2023 года, опровергающей экзоспутниковое объяснение, Хеллер и Хиппке написали: “Предполагаемый транзитный сигнал экзоспутника не отличается от других источников вариаций на кривой блеска, которые, вероятно, имеют звёздное или систематическое происхождение”. Однако работа Киппинга и Тичи показывает, что кривая всё ещё присутствует в данных.
Кеплер-1625 b-i
Киппинг и Тичи также не согласны с анализом Кеплера-1625 b-i, проведённым Хеллером и Хиппке. Киппинг и Тичи снова утверждают, что другие исследователи допустили ошибки в своём анализе. Во-первых, Хеллер и Хиппке удалили первую экспозицию на каждой орбите. Это означает, что количество ценных данных уменьшилось на 11 %. К и Т объясняют, что удаление такого количества данных не позволяет обнаружить столь слабый сигнал экзомузыки.
K и T также отмечают, что Хеллер и Хиппке не предоставили важные данные по запросу, даже по электронной почте. Это может быть тревожным сигналом, а может иметь простое объяснение. Однако нежелание поделиться важными данными с другими исследователями – это не очень хорошо. “Авторы также не приводят описания своего сокращения данных Хаббла, что является тревожным упущением, учитывая пресловутое большое количество вариантов, необходимых для интерпретации инструмента с такой сильной систематикой”, – пишут K и T.
На этом изображении показаны кривые блеска для Kepler-1625 b и его потенциального экзоспутника. A – из публикации Хеллера и др. в 2019 году, в которой K и T все же смогли найти сигнал экзоспутника, несмотря на то, что Х и Х его пропустили. B – подгонка K и T к тем же данным, где кривая экзоспутника чётко восстанавливается. C – сравнение данных Х и Х из двух работ, 2019 и 2023 годов, показывающее, что они идентичны. D – анализ K и T кривых блеска Х и Х за 2023 год, где снова отчётливо виден сигнал экзоспутника.
“Хеллер и Хиппке пришли к выводу, что кандидаты в экзомоны Kepler-1625 b-i и Kepler-1708 b-i маловероятны, но мы показали, что их аргументы в корне ошибочны, они проистекают из многочисленных вариантов и интерпретаций, которые не выдерживают тщательной проверки”, – пишут Киппинг и Тичи.
Если Хеллер и Хиппке не ответят на этот вопрос, последнее слово останется за Киппингом и Тичи. “Мы приходим к выводу, что существование обоих кандидатов не опровергнуто, но, безусловно, данные требуют дальнейших наблюдений”.
Автор: Вячеслав Голованов @SLY_G
Источник: https://habr.com/
