Шесть тысяч экзопланет – и ни одной луны

Экзопланет открыто больше шести тысяч. Лун у них не найдено ни одной – по крайней мере, ни одной подтвержденной. И это странно: в Солнечной системе спутников в разы больше, чем планет, у одного Сатурна их 293.

Дэвид Киппинг из Колумбийского университета показал, почему так вышло, – и заодно доказал, что «Джеймс Уэбб» способен находить экзолуны, просто искать надо иначе. Препринт выложен 10 сентября 2026 года.

Почему экзолуну так трудно поймать

Большинство экзопланет найдено транзитным методом: телескоп следит за звездой и ловит момент, когда планета проходит по ее диску и чуть-чуть заслоняет свет. Провал в яркости составляет доли процента, но он повторяется строго периодически, и по его форме можно восстановить размер планеты.

Луна дала бы свой провал – еще меньше, и не в том же месте, а чуть раньше или чуть позже планетного. Поймать такую крошку мешает шум. Причем не обычный, а так называемый красный: медленные плавания сигнала, когда приемник прогревается, наведение телескопа слегка уходит в сторону или на самой звезде проползает пятно. Все это дает горбы и провалы, которые алгоритм с удовольствием принимает за луну.

Когда «Уэбб» наблюдал газовый гигант Kepler-167 e, надеясь разглядеть у него спутник, красный шум запутал модели настолько, что найти удалось бы разве что луну размером с Землю. Отсюда и родилось убеждение, что у «Уэбба» есть непреодолимый шумовой потолок.

Как Киппинг обошел шумовой потолок

Идея в усреднении, и она изящна. Луна – физический объект, она обязана быть в определенном месте в определенное время, потому что подчиняется законам небесной механики. А сбой прибора или пятно на звезде каждый раз случаются по-новому: в следующем транзите они будут в другом месте или их не будет вовсе.

Значит, если сложить много транзитов одной и той же планеты, случайные горбы разойдутся и погасят друг друга, а сигнал луны будет накапливаться. Потолка нет – есть недостаток данных.

Киппинг проверил это на планете LP 890-9 c. Это сверхземля вблизи ультрахолодного красного карлика в 105 световых годах от нас, с периодом обращения 8,46 суток. Ее выбрали по практической причине: «Уэбб» смотрел на нее часто и подолгу, накопилось двенадцать транзитов.

Эффект виден даже на минимальном наборе. Один из двенадцати транзитов был заметно испорчен красным шумом – но стоило сложить его всего с одним чистым, и чувствительность к луне выросла значительно.

Результат отрицательный, но рекордный

Луны у LP 890-9 c не нашлось. Точнее, удалось надежно исключить спутники крупнее 0,1 радиуса Земли – это примерно 640 километров, то есть меньше Ио и Европы. С достоверностью 95 процентов там нет ничего такого размера.

При этом отрицательный результат – самый чувствительный поиск спутников за пределами Солнечной системы за всю историю наблюдений. И, что важно, Киппинг успеха и не ждал.

Дело в расстоянии. LP 890-9 c обращается всего в 0,04 астрономической единицы от своей звезды – это меньше десятой доли расстояния от Солнца до Меркурия. Планета при этом формально попадает в зону обитаемости, потому что звезда очень холодная и тусклая, но приливные силы там свирепые. За миллиарды лет они либо вырвали бы луну и отправили в межзвездное пространство, либо затянули внутрь, разорвав в кольцо.

То есть планета выбиралась не как перспективная цель, а как полигон. Задача была не найти луну, а доказать, что прибор способен ее увидеть. Это доказано.

А как же экзоспутник у бурого карлика?

В июле мы писали о находке: «Первый кандидат в экзоспутники: тело размером с Юпитер у бурого карлика». Речь о системе CD-35 2722: наблюдения на VLT инструментом CRIRES+ выявили в движении бурого карлика сигнал с периодом 170 суток, который выдает спутник массой порядка юпитерианской. Работа вышла в Nature 22 июля 2026 года.

Противоречия с нынешним результатом нет – просто это разные категории. Объект в CD-35 2722 обращается не вокруг планеты, а вокруг бурого карлика массой 30–37 Юпитеров, который сам обращается вокруг звезды. Поэтому сама Европейская южная обсерватория избегает слова «луна» и говорит «экзоспутник»: где здесь проходит граница между планетой, спутником и несостоявшейся звездой, никто пока не решил.

И это по-прежнему кандидат. В релизе ESO формулировка условная: если подтвердится, это может стать первым спутником, найденным за пределами Солнечной системы. Нужны дополнительные наблюдения.

Девять лет спора о двух лунах

История с кандидатами вообще поучительная. В 2017 году Алекс Тичи и Дэвид Киппинг нашли признаки крупной луны у планеты Kepler-1625 b, в 2018-м добавили наблюдения «Хаббла». В 2022-м Киппинг с коллегами заявил второго кандидата – Kepler-1708 b i.

В 2023 году Рене Хеллер и Михаэль Хиппке из Института Макса Планка разобрали оба случая в Nature Astronomy и заключили, что данные экзолун не подтверждают. В 2024-м Киппинг и Тичи ответили: оппоненты выбросили 11 процентов полезных данных, а их кривая блеска шумнее исходной на 20 процентов, отчего алгоритм просто не дошел до нужного решения.

Спор идет не о том, есть ли там луны, а о том, как обрабатывать одни и те же цифры. Обе стороны смотрят в один набор данных и получают разный ответ. Позиция самого Киппинга при этом заметно скромнее, чем у заголовков про него: обе луны могут оказаться нереальными, это кандидаты, данные дают существенное, но не окончательное свидетельство.

Рецепт теперь известен: брать одну планету и наблюдать много ее транзитов подряд. Проблема в том, что время «Уэбба» – один из самых дефицитных ресурсов в астрономии, и оно расписано между всем сразу, от первых галактик до спутников соседних планет. Отдать десяток окон на одну звезду ради гипотетической луны – решение, которое кто-то должен принять.

Но теперь хотя бы понятно, что это не бессмысленно. Девять лет казалось, что экзолуны не даются из-за физики. Оказалось – из-за нехватки наблюдений.