Космический телескоп James Webb пока не обнаружил ни одного экзоспутника — гипотетической луны, обращающейся вокруг планеты за пределами Солнечной системы. Астроном из Колумбийского университета Дэвид Киппинг выяснил, что причиной могут быть помехи в работе приборов и активность самих звезд. В препринте на arXiv ученый показал: для успешного поиска телескопу необходимо неоднократно наблюдать одну и ту же планету.
Киппинг изучил данные по экзопланете LP 890-9 c, расположенной примерно в 105 световых годах от Земли. Она обращается вокруг ультрахолодного красного карлика и совершает полный оборот за 8,46 дня. Несмотря на близость к звезде, планета теоретически находится в ее обитаемой зоне. Исследователь использовал сведения о 12 прохождениях планеты перед диском звезды.
Ранее экзоспутники пытались искать по данным лишь одного транзита. Однако так называемый красный шум, связанный с постепенными изменениями в работе детектора, смещением телескопа или пятнами на звезде, мешал компьютерному анализу. При объединении наблюдений за несколько транзитов случайные помехи сглаживаются, тогда как сигнал от спутника должен повторяться в определенном месте и в определенное время.
В случае LP 890-9 c объединение данных даже двух транзитов заметно повысило чувствительность поиска. Тем не менее обнаружить спутник не удалось. С вероятностью 95% ученые исключили наличие вокруг планеты лун крупнее 0,1 радиуса Земли, что делает исследование самым чувствительным поиском экзоспутников за пределами Солнечной системы.
Выбор этой планеты был связан не с ожиданием открытия, а с проверкой возможностей телескопа, отметил Дэвид Киппинг. LP 890-9 c находится всего в 0,04 астрономической единицы от своей звезды, поэтому мощные приливные силы со временем могли бы выбросить спутник в космос или превратить его в кольца. В таких условиях естественная луна, вероятно, долго не просуществовала бы.
Исследование показало, что James Webb способен искать относительно небольшие экзоспутники и не имеет непреодолимого «порога шума», как предполагали некоторые ученые. Однако для этого потребуется выделять телескопу время на наблюдение нескольких транзитов одной планеты. Такой ресурс остается крайне ограниченным, поэтому обнаружение первой экзолуны зависит от возможности провести дополнительные серии наблюдений.