Кандидат в экзолуны массой с Юпитер вращается вокруг коричневого карлика, а не планеты

Коричневый карлик в южном созвездии Голубь ритмично раскачивается взад-вперёд, и лучшее объяснение этому — тело массой не меньше Юпитера, которое обращается вокруг него. Если сигнал подтвердится, этот компаньон станет первым естественным спутником, когда-либо обнаруженным с реальной уверенностью за пределами Солнечной системы, — призом, за которым астрономы охотились десятилетиями без успеха.

Загвоздка в том, что почти ничто в нём не похоже на луну в нашем привычном понимании. Объект, вокруг которого он обращается, — не планета, а коричневый карлик, «неудавшаяся звезда», слишком массивная, чтобы быть планетой, и слишком маленькая, чтобы сжигать водород, как Солнце; этот коричневый карлик, в свою очередь, вращается вокруг небольшой красной звезды. Команда, стоящая за открытием, под руководством Кевина Хоя (Kevin Hoy), аспиранта Европейской южной обсерватории в Чили, называет его экзоспутником и признаёт, что словарный запас с трудом поспевает за реальностью.

«Эту систему довольно трудно определить с помощью терминов, основанных на Солнечной системе, таких как „планета“ и „луна“», — сказал Хой в заявлении ESO. «Экзоспутник явно достаточно массивен, чтобы быть планетой, но он не обращается вокруг звезды, хотя и обращается вокруг объекта, который обращается вокруг звезды. Будучи третьим лишним в этой системе, мы хотим называть его луной, даже если он совсем не похож на маленькие каменистые луны в нашей системе».

Родительская звезда, CD-35 2722, находится примерно в 73 световых годах от Земли и имеет примерно половину массы Солнца. Её компаньон-коричневый карлик, каталогизированный как CD-35 2722 B, весит примерно в 37 раз больше Юпитера. Недавно обнаруженный спутник имеет минимальную массу около 0,9 массы Юпитера и совершает один оборот вокруг коричневого карлика примерно за 170 дней.

Как колебание выдало скрытую луну

Никто не видел спутник. Вместо этого команда наблюдала его гравитацию. Когда компаньон движется по орбите, он слегка притягивает коричневый карлик к Земле, а затем отталкивает, и эти движения смещают линии в спектре коричневого карлика на крошечные, измеримые величины. Это метод радиальных скоростей — та же техника, которая позволила обнаружить 51 Pegasi b, первую планету, найденную у звезды, подобной Солнцу.

Измерения были получены с помощью CRIRES+, высокоразрешающего инфракрасного спектрографа на Очень Большом Телескопе ESO в Паранале, в чилийской пустыне Атакама. Инфракрасный диапазон здесь — правильный выбор: коричневые карлики холодны и тусклы и излучают большую часть своего света в инфракрасных длинах волн. А поскольку CD-35 2722 B находится примерно в 67 раз дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца, телескоп может изолировать свет коричневого карлика, а не тонуть в блеске звезды.

Астрономы собрали 26 измерений радиальной скорости за более чем два года и проверили на их основе несколько моделей, включая ту, в которой у коричневого карлика есть два спутника. Лучше всего подошёл одиночный компаньон на 170-дневной орбите. Стратегия охоты на луны через спектры молодых, самосветящихся гигантских объектов была предложена за несколько лет до этого в статье, соавтором которой был Эндрю Вандербург (Andrew Vanderburg), ныне астроном Гарвардского университета. «Я никогда не мог представить, что эта техника раскроет такой необычный объект!» — сказал Вандербург изданию Eos, новостному журналу Американского геофизического союза.

Почему ни одна экзолуна не была подтверждена ранее

Более 6000 планет было найдено у других звёзд, однако их луны оставались недосягаемыми. Луны малы и тусклы, они теряются в блеске как своей планеты, так и своей звезды. Более ранние кандидаты, такие как предполагаемая луна размером с Нептун у планеты Kepler-1625b, были обнаружены по крошечным провалам в звёздном свете, зафиксированным космическими телескопами, и последующие анализы до сих пор расходятся во мнениях, существует ли эта луна.

Отдельная команда под руководством Квентина Краля (Quentin Kral) недавно использовала Интерферометр Очень Большого Телескопа ESO для поиска следов спутника в системе HD 206893, но твёрдого обнаружения не произошло. Эта история объясняет, почему команда формулирует своё заявление с осторожностью. «Как бы экзотична она ни была, эта система действительно уникальна и представляет собой прорыв: первое правдоподобное обнаружение экзоспутника», — сказала соавтор Алиса Цурло (Alice Zurlo), директор Миллениум-центра молодых экзопланет и их лун в Университете Диего Порталеса.

Луна, достаточно массивная, чтобы быть планетой

Масштаб — вот где система становится странной. Ганимед, крупнейшая луна в Солнечной системе, больше планеты Меркурий, но составляет менее одной десятитысячной массы Юпитера. Согласно опубликованным данным, кандидат у CD-35 2722 B несёт по меньшей мере около 2 процентов массы своего хозяина, что примерно вдвое превышает соотношение между нашей Луной и Землёй, которое и так уже необычно высоко по меркам Солнечной системы.

Цурло описала его как «гигантское газовое тело, обращающееся вокруг чрезвычайно массивного компаньона, который сам в несколько раз массивнее Юпитера». Обращаясь вокруг звезды самостоятельно, такой тяжёлый объект просто назвали бы газовым гигантом. Как он сформировался — открытый вопрос. Наша Луна, скорее всего, образовалась из обломков после гигантского столкновения с молодой Землёй, а крупные луны Юпитера выросли в диске из газа и пыли вокруг молодой планеты, но ни один из этих сценариев не был проверен для столь массивного спутника.

Молодость системы помогает сделать измерение возможным. CD-35 2722 принадлежит к движущейся группе AB Золотой Рыбы, семейству звёзд возрастом примерно 100 миллионов лет, поэтому коричневый карлик всё ещё тёплый после своего формирования и светится достаточно ярко в инфракрасном диапазоне для точных спектров.

Что сигнал не проясняет

Обнаружение основано на повторяющемся сигнале в одном наборе измерений, а метод радиальных скоростей даёт только минимальную массу. Поскольку наклон орбиты относительно нашего луча зрения неизвестен, истинная масса может быть больше. Спутник не был сфотографирован, и его не удалось засечь при прохождении перед коричневым карликом.

Существует также возможное объяснение, вообще не требующее спутника. Нечто, происходящее на поверхности или внутри коричневого карлика, например пятна или погодные явления, вращающиеся в поле зрения и из него, в принципе может имитировать регулярное смещение в его спектре. Хой рассказал Eos, что команда «не может придумать ни одного физического механизма, который мог бы воспроизвести наблюдаемый нами сигнал», поэтому они считают спутник наиболее вероятным объяснением. Это сильное заявление, но оно не равносильно исключению всех альтернатив, и в статье результат представлен как свидетельство, а не подтверждение.

Затем есть вопрос терминологии. Не существует официально принятого определения экзолуны, и авторы отмечают, что неясно, будет ли этот объект соответствовать критериям, которые в конечном итоге появятся. «Возможно, мы приближаемся к пределу языка, изобретённого для описания Солнечной системы, которая совершенно не похожа на CD-35 2722», — говорится в статье.

Часто задаваемые вопросы о первой экзолуне

Что такое экзолуна?

Экзолуна — это естественный спутник, обращающийся вокруг планеты или другого объекта за пределами нашей Солнечной системы. Не существует официально принятого определения, поэтому команда, стоящая за открытием CD-35 2722, использует более широкий термин «экзоспутник».

Была ли когда-нибудь подтверждена экзолуна?

Не с уверенностью. Более ранние кандидаты, в том числе один у Kepler-1625b, остаются спорными. Объект, обращающийся вокруг коричневого карлика CD-35 2722 B, описывается его первооткрывателями как первое правдоподобное обнаружение экзоспутника, и он всё ещё ожидает независимого подтверждения.

Что такое коричневый карлик?

Коричневый карлик — это объект тяжелее планеты, но слишком лёгкий, чтобы поддерживать термоядерный синтез водорода в своём ядре, как настоящая звезда. Большинство из них весят примерно от 13 до 80 масс Юпитера. Они тускло светятся в инфракрасном свете, особенно в молодости, и медленно остывают в течение миллиардов лет.

Как астрономы могут обнаружить луну, которую они не видят?

Благодаря её гравитации. Притяжение спутника заставляет коричневый карлик слегка двигаться к Земле и от неё, что смещает линии в его спектре. Измерение этих смещений в течение многих месяцев раскрывает длину орбиты и минимальную массу скрытого компаньона.

Как далеко находится CD-35 2722?

Звезда находится примерно в 73 световых годах от Земли в южном созвездии Голубь. Это маленький красный карлик, слишком тусклый, чтобы его можно было увидеть без телескопа.

Что дальше

Исследование было опубликовано в Nature 22 июля 2026 года и вызвало новую волну освещения в этом месяце. Оно основано на 26 спектрах, собранных с помощью CRIRES+ в период с октября 2023 года по февраль 2026 года, и его метод опирается на стратегию охоты на луны, предложенную Вандербургом и коллегами в 2018 году. Сам коричневый карлик был обнаружен на прямых снимках в рамках кампании Gemini NICI Planet-Finding Campaign, о чём сообщалось в 2011 году. Следующий шаг зависит от Чрезвычайно Большого Телескопа ESO, строящегося в пустыне Атакама: с его 39-метровым главным зеркалом, как утверждает ESO, астрономы смогут обнаруживать меньшие экзолуны — те, что будут гораздо больше похожи на луны нашей собственной Солнечной системы.

Ссылка: Hoy et al., «Planetary-mass exosatellite detected around the substellar companion of a star», Nature, 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-10751-w

Теги: астрономия, ESO, Very Large Telescope, CD-35 2722, коричневый карлик, экзолуна