Пара маломассовых звезд, притворившихся экстрасолнечной планетной системой (в 500 световых лет от Земли), наверняка подкинет свежих дров в костер разгорающихся дебатов по поводу определения планетного статуса. Открытие было совершено группой американских исследователей, возглавляемой Кевином Лахманом (Kevin Luhman) из Университета штата Пенсильвания (Pennsylvania State University- Penn State), при помощи космического телескопа "Хаббл" (Hubble Space Telescope). Соответствующая статья будет опубликована 20 сентября в "Астрофизическом журнале" (Astrophysical Journal - ApJ).
На снимке, сделанном "Хабблом", рядом с красным карликом CHRX 73 удалось разглядеть объект еще меньших размеров, получивший обозначение CHRX 73 B. Этот "микроб", по оценкам астрономов, обладает массой, всего лишь в 12 раз превосходящей массу Юпитера, то есть находится на самой границе между планетами и коричневыми карликами, которые считаются уже звездами, хотя в отличие от нормальных звезд не обладают массой, достаточной для того, чтобы зажечь в своих глубинах реакции ядерного синтеза гелия из водорода (как подобает всякой настоящей звезде). Масса коричневого карлика должна превышать 10-15 юпитеров для того, чтобы внутри него могли начаться хотя бы реакции "горения" дейтерия и лития, позволяющие на короткое время стать слабо светящейся звездочкой.
И, тем не менее, объект CHRX 73 B никак нельзя счесть просто планетой-переростком, так как он формировался принципиально "непланетным" способом, не так, как рождались все планеты в нашей собственной Солнечной системе (а они "скатались" из газопылевого диска, обращающегося вокруг еще юного Солнца). Хотя астрономы не могут обнаружить собственный газопылевой диск у красного карлика CHRX 73, теоретики уже вычислили, что его радиус не должен превышать 100 астрономических единиц (1 а.е. - это среднее расстояние между Землей и Солнцем, то есть 150 миллионов километров), ну а коричневый карлик находится явно вне этого предполагаемого диска - в 200 а.е. от красного карлика.
"Маловероятно, что он сформировался тем способом, что формируются планеты - то есть из протопланетного диска", - считает Лахман. Скорее всего эта пара рождалась так, как появляются на свет другие двойные звездные системы - путем гравитационного коллапса фрагментов газового облака. Согласно современным оценкам, до одной трети красных карликов в Галактике формировались вместе с компаньонами.
Лахман убежден в том, что любое будущее всеобъемлющее определение термина "планета", включающее кроме наших "местных" также и инозвездные планеты, должно предусматривать необходимость формирования таких объектов из газопылевых дисков, обращающихся вокруг их звезд-хозяек, а не самостоятельно - из коллапсирующих газовых облаков. CHRX 73 B в таком случае сразу бы лишился планетного статуса, однако само по себе это порождает парадокс: объект планетной массы, который не может считаться планетой...
Advanced Camera for Surveys "Хаббла" отобразила эту пару в инфракрасном свете еще в 2005 году (10 и 15 февраля). В то время как изображения подавляющего большинства внесолнечных "планет" еще невозможно получить с помощью современной техники (их обнаруживают косвенными методами - в основном по гравитационному воздействию на "хозяйскую" звезду), эту систему "Хаббл" все же смог разрешить, поскольку, во-первых, звезда-хозяйка сама оказалась достаточно тусклой, а во-вторых, объекты расположены сравнительно далеко друг от друга, так что компаньон не теряется в свете более яркого и крупного красного карлика. CHXR 73 B на снимке - это яркое пятнышко справа внизу. Масса самого красного карлика CHXR 73 на треть уступает массе Солнца. Звезда очень молода, ее возраст - 2 миллиона лет (напомним, что наше светило "средних лет" живет на этом свете уже 4,6 миллиарда лет). Звезда выглядит значительно крупнее CHXR 73 B потому, что намного ярче своего компаньона (CHXR 73 B в сотню раз тусклее своей звезды). Крестообразные дифракционные выбросы ("лучи") вокруг звезды - это артефакты, порождаемые оптикой телескопа.
Всего на 6 сентября 2006 года сайт exoplanet.eu насчитывает 204 планеты. Последнее "пополнение" - это четвертая планета в системе Мю Жертвенника (μ Arae, mu Ara), иначе говоря, у звезды HD 160691 (расположена в 50 световых лет от нас в южном созвездии Жертвенника, масса - 1,08 солнечной массы). История обещает быть очень интересной. Во-первых, это всего лишь вторая нормальная звезда, имеющая сразу четыре подтвержденные планеты (другой такой "счастливицей" считается 55 Cancri в созвездии Рака). Во-вторых, μ Жертвенника уже успела прославиться усилиями журналистов как "двойник" Солнечной системы, обладающий "самой землеподобной" планетой массой в 14 земных масс (позднее была найдена и более "мелкая" планета у "нормальной" звезды).
14 августа на сайте arXiv.org появился препринт польской группы астрономов, возглавляемой Кржиштофом Гождзиевским (Krzysztof Gozdziewski) из Торуньского астрономического центра. Проанализировав более тщательно данные, полученные американской и англо-австралийской группами (изменение радиальной скорости звезды на основе доплеровского эффекта), уже обнаружившими в 2004 году в системе Мю Жертвенника три планеты (параллельно с исследователями из Южной европейской обсерватории), польская группа пришла к выводу, что все эти сдвиги звезды гораздо лучше описываются, если принять, что планет там не три, а четыре, причем в таком случае у всех объектов орбиты очень близки к круговым, и к тому же у двух внутренних планет с массой, сравнимой с массой Юпитера, наличествует орбитальный резонанс 2:1. Альтернатива - три планеты, из которых две юпитерианской массы имеют эксцентричные (вытянутые) орбиты в резонансе 4:1, - им показалась гораздо менее вероятной... Статья подана на рассмотрение в "Астрофизический журнал".
А 18 августа на arXiv.org была помещена статья женевской группы астрономов, возглавляемой Франческо Пепе (Francesco Pepe), в которой существование четвертой планеты - mu Ara e (с буквенным обозначением у всех этих планет пока некоторая путаница...) - в этой системе выводится уже из дополнительных данных спектрографа HARPS Южной европейской обсерватории (European Southern Observatory - ESO; подтверждение, что эта статья принята к публикации в журнале "Астрономия и астрофизика" (Astronomy and Astrophysics - A&A), было получено 5 августа). Впервые компаньон звезды, вычисленный по данным об изменении ее радиальной скорости, "попадает" на динамически устойчивую орбиту, которая не оставляет никаких сомнений в ее планетарном характере.
Теперь вся эта система выглядит следующим образом: наиболее удаленная от своей родительской звезды планета делает вокруг нее один оборот за 11 с половиной лет и имеет массу в 1,8 юпитерианской массы, что более всех других систем напоминает поведение нашего Юпитера (он оборачивается вокруг Солнца за 11,86 земного года). Это если верить данным группы Пепе, впрочем, погрешность здесь весьма велика - плюс-минус два года (а у поляков период для самой удаленной планеты получается менее 11 лет - 3900 дней плюс-минус 1300, масса - 2,4 юпитера). Самая близкая планета к Mu Arae весит по крайней мере 10 земель и должна быть очень горяча, поскольку расположена она в три раза ближе, чем Меркурий к Солнцу (возможно, это вообще какое-нибудь ядро обгоревшего "экзоурана")... Периоды двух средних планет (b и e) соответственно 640 и 310 дней (здесь все более-менее однозначно), а массы - 1,7 и 0,5 юпитера. Напомним, что Земля оборачивается вокруг Солнца за 365,3 суток, а Марс - за 687, но их массы, разумеется, не идут ни в какое сравнение с юпитерианской, так что о "подобии" Мю Жертвенника Солнечной системе говорить можно только с изрядной натяжкой...
Источники:
CHXR 73 A and B - Red Dwarf and Substellar Companion - HubbleSite
Planet Or Failed Star? NASA's Hubble Telescope Photographs One of Smallest Stellar Companions Ever Seen - HubbleSite
Star pair masquerades as a planetary system - New Scientist
The HARPS search for southern extra-solar planets. IX. mu Ara, a system with four planets - arXiv.org - astro-ph
About the extrasolar multi-planet system around HD160691 - arXiv.org - astro-ph
Ссылки:
Scratch a star with wobbles to find a planet (or two) - New Zealand Herald
Открыта "землеподобная" планета - "Астронет"
Обзор HARPS экзопланет южного неба: планета с массой в 14 земных вокруг μ Arae - Обзоры препринтов astro-ph
Землеподобная планета? - Астрофорум
| А также : | Наука Общество |