Новый прибор PLACID, разработанный швейцарскими исследователями из Бернского университета и Университета прикладных наук Западной Швейцарии (HEIG-VD), улучшает прямую визуализацию планет за пределами Солнечной системы. Он установлен на 4-метровом телескопе Восточно-Анатолийской обсерватории (DAG) в Турции и ожидает первых наблюдений в первом квартале 2026 года. PLACID добавляется к числу инструментов высокой контрастности в Северном полушарии, как представлено на конференции EPSC-DPS2025 Joint Meeting в Хельсинки.

Большинство из почти 6000 известных экзопланет найдены косвенными методами, анализирующими изменения в свете звезд. Прямая визуализация требует коронографа для блокировки звездного света, чтобы выявить планеты, диски или коричневые карлики. До сих пор получены изображения лишь нескольких десятков экзопланет, но они дают ценную информацию о формировании и составе планет, особенно атмосферах.

"PLACID революционизирует коронографию, перенося ее в цифровую сферу", — сказал профессор Йонас Кюн из Бернского университета, руководитель проекта.

Вместо физических пластин PLACID использует пространственный модулятор света (SLM) на основе жидких кристаллов, изменяющий фазу света для каждого пикселя. Это позволяет создавать сложные маски одним нажатием, обеспечивая адаптивность.

"Жидкие кристаллы влияют на прохождение света через пиксели, позволяя отображать любую маску", — пояснил Рубен Тандон, докторант Бернского университета.

PLACID может визуализировать планеты вокруг двойных или кратных звезд (около 50% звезд в галактике), что невозможно для традиционных коронографов. Он адаптирует маску в реальном времени.

"Мы адаптируем маску для любых звездных систем, включая двойные, где нет прямых изображений экзопланет", — добавил Тандон.

Прибор разрабатывался 10 лет, собран в HEIG-VD, протестирован и установлен на DAG в январе 2025 года. Он интегрирован с системой адаптивной оптики для компенсации атмосферных искажений.

"PLACID с нашим телескопом создаст первый полностью европейский инструмент в Северном полушарии для прямой визуализации экзопланет", — заключила Дерья Озтюрк Четни из TNO.

WD 1856+534 — белый карлик в созвездии Дракона, расположенный примерно в 80 световых годах от Земли. Он является внешним компонентом тройной звездной системы, где внутренняя пара состоит из двух красных карликов G 229-20. Белый карлик имеет эффективную температуру около 4430 °C и возраст примерно 5,8 миллиарда лет. Его масса примерно вдвое больше солнечной, а радиус чуть больше 1,4 радиуса Земли.

Вокруг WD 1856+534 обращается одна экзопланета — WD 1856+534 b, открытая транзитным методом с помощью спутника TESS в 2019 году. Это планета-гигант с радиусом более чем в десять раз превышающим земной, вращающаяся очень близко к белому карлику — на расстоянии около 0,02 астрономической единицы с периодом около 1,4 суток (примерно в 60 раз короче периода Меркурия).

Близость планеты к белому карлику указывает на то, что она мигрировала внутрь после того, как звезда прошла фазу красного гиганта, иначе была бы поглощена. Такая миграция, вероятно, связана с гравитационными взаимодействиями в тройной системе — с двойной парой красных карликов G 229-20 — через механизм Лидова-Козаи, аналогичный процессам, наблюдаемым у горячих Юпитеров. Альтернативная гипотеза предполагает, что планета пережила фазу огибания, а другие планеты могли способствовать разрушению оболочки звезды. Наблюдения JWST поддерживают сценарий миграции с высоким эксцентриситетом.

Спектр пропускания планеты, полученный с помощью инструмента OSIRIS на GTC и GMOS на Gemini, оказался серым и невыразительным, вероятно из-за высокого уровня помутнения. На спектре отмечается возможный провал около 0,55 мкм, который может быть связан с полярным сиянием на ночной стороне планеты. Минимальная масса WD 1856+534 b оценивается в 0,84 массы Юпитера. Пересмотр параметров белого карлика указывает на общий возраст системы в 8–10 миллиардов лет, что соответствует принадлежности к тонкому диску Галактики.

Наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба, опубликованные в 2025 году, подтвердили планетарную природу объекта через обнаружение инфракрасного излучения, связанного с теплом планеты. Масса планеты оценена примерно в 0,17 массы Юпитера (около 6 масс Земли), а температура — около 186 К, что делает WD 1856+534 b самой холодной экзопланетой, обнаруженной напрямую на сегодняшний день.

Поиск дополнительных планет методом изменения времени прохождения транзитов не выявил объектов с массой более 2 масс Юпитера и периодами до 500 дней, а также планет с массой свыше 10 масс Юпитера и периодами до 1000 дней.

Kepler наблюдает за областью неба, выявляя транзиты — периодические затемнения звезд из-за прохождения планет перед ними. Анализ данных показал транзитный сигнал вокруг звезды KIC 11804465 (Kepler-12), обозначенный как KOI-20.

Для подтверждения использовались телескопы Keck I и WIYN, чтобы исключить ложные сигналы от двойных звезд или фоновых объектов. Изображения с адаптивной оптикой от обсерватории Palomar подтвердили выводы. Спектрограф HIRES измерил радиальную скорость звезды, подтвердив планетарную природу. Данные за 1,5 года работы Kepler позволили определить радиус, массу и плотность планеты.

Космический телескоп Spitzer наблюдал затмения планеты, указав на отсутствие температурной инверсии (дневная сторона не холоднее ночной).

Kepler-12 — звезда раннего G-типа или позднего F-типа, солнцеподобная, приближающаяся к концу главной последовательности. Расположена в 900 парсеках от Земли, видимая величина 13,438. Она немного массивнее, горячее и богаче железом, чем Солнце, с радиусом в 1,483 раза больше солнечного.

Kepler-12b — один из наименее облученных горячих Юпитеров с аномально большим радиусом. Его сравнивают с HD 209458 b и TrES-4b по сходству параметров. Масса — 0,431 массы Юпитера, радиус — 1,695. Орбита: 0,0556 а.е., период — 4,44 суток, наклонение — 88,86°. Плотность — 0,111 г/см³, равновесная температура — 1481 К. Орбита почти круговая (эксцентриситет <0,01).

Планета находится в приливном взаимодействии со звездой. В 2015 году температура ночной стороны оценивалась в 1711±223 К, с сильными ветрами, смещающими самое яркое пятно к западу от субзвездной точки.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали теоретическую модель, согласно которой сверхтяжелая темная материя способна накапливаться внутри газовых гигантов, подобных Юпитеру, и вызывать их гравитационный коллапс в микроскопические черные дыры.

Это не подтвержденное наблюдение, а гипотетический сценарий, зависящий от конкретных параметров темной материи и условий в галактике.

Модель предполагает, что частицы темной материи с массой более миллиона гигаэлектронвольт захватываются гравитацией планеты, оседают в ее ядре и, не аннигилируя, накапливаются до критической массы. В результате может образоваться крошечная черная дыра, которая либо испарится из-за излучения Хокинга, выделяя тепло и частицы, либо поглотит планету изнутри, превратив ее в объект планетной массы. Такие процессы вероятнее в регионах с высокой плотностью темной материи, например, ближе к центру Млечного Пути.

Авторы подчеркивают условность сценария: он требует неаннигилирующей темной материи с определенным сечением взаимодействия. Время до коллапса варьируется от миллионов лет до месяцев в экстремальных случаях, но на сегодня нет наблюдательных подтверждений. Работа предлагает проверять гипотезу через мониторинг температур экзопланет и поиск аномальных сигналов в инфракрасном диапазоне.

Это исследование открывает перспективы для миссий вроде Roman и Habitable Worlds Observatory, которые смогут искать "перегретые" планеты или плането-массовые компактные объекты как косвенные признаки взаимодействия с темной материей. Ученые отмечают, что такие тесты помогут сузить параметры темной материи, остающейся одной из главных загадок физики.

Её диаметр определён из транзитных данных, а масса — из измерений лучевой скорости. Плотность CoRoT-7 Ab сопоставима с земной, что указывает на каменистый состав, а не газовый гигант. Наблюдения также выявили вторую планету в системе, CoRoT-7 Ac, и возможную третью, CoRoT-7 Ad.

Обнаружение произошло путём наблюдения периодического уменьшения яркости звезды CoRoT-7 A из-за транзитов планеты. Миссия CoRoT наблюдала звезду с октября 2007 по март 2008 года, зафиксировав 153 транзитных сигнала. После первоначального обнаружения последующие наземные наблюдения исключили ложные срабатывания. Спектрограф HARPS использовался для измерения массы, но высокая активность звезды усложняла анализ.

Оценки массы варьируются: от 4,8 до 8 масс Земли, с плотностью от 5,6 до 10,4 г/см³. Последние исследования дают массу около 6,06 ± 0,65 масс Земли. Радиус и период обращения хорошо известны из данных CoRoT: планета находится очень близко к звезде (в 1/23 орбиты Меркурия).

Из-за близости к звезде и высокой температуры (дневная сторона горячее вольфрамовой нити) поверхность CoRoT-7 Ab, вероятно, покрыта лавовым океаном. Планета может быть каменистой, с большим железным ядром, и её вращение, скорее всего, приливно зафиксировано, вызывая экстремальные различия между дневной и ночной сторонами. Моделирование предполагает конвекцию в мантии, вулканическую активность и отсутствие магнитного поля. Возможна разреженная атмосфера из скалистых паров (натрия, кислорода, монооксида кремния), с давлением около 10⁻² мбар и конденсацией минералов на дневной стороне.

Наблюдения с телескопа Spitzer подтвердили транзиты на других длинах волн, независимо от данных лучевой скорости. Спектральные поиски (например, линий кальция и натрия) не дали результатов, что согласуется с моделью безоблачной атмосферы низкого давления. CoRoT-7 Ab может содержать до 40% воды, но из-за близости к звезде летучие вещества, вероятно, отсутствуют. Некоторые теории предполагают, что она — остаток разрушенного ледяного гиганта (хтоническая планета), но другие указывают на изначально каменистый состав из-за молодого возраста системы.

Приливное нагревание может вызывать вулканизм, подобный Ио. Независимо от точной массы, CoRoT-7 Ab уникальна среди скалистых планет Солнечной системы и представляет новый класс "планет с лавовым океаном". Исследования продолжаются для уточнения свойств.