Цивилизация
Система из двух близких звезд b Центавра, расположенная на расстоянии в 325 световых лет от Земли в южном созвездии Центавра (также известная как HR 5471, HIP 71865 и HD 129116), обладает массой, как минимум в шесть или даже в десять раз превосходящей массу Солнца, что делает ее самой массивной системой, вокруг которой вращается экзопланета, существование которой надежно подтверждено. До сих пор астрономы не находили планет у звезд, масса которых была хотя бы в три раза больше массы Солнца.
Система b Cen (AB)b и соотношение масс экзопланет и родительских звезд
European Southern Observatory«Обнаружение планеты у b Центавра вызывает огромное удивление, поскольку полностью меняет наше представление о перспективах обнаружения планет у массивных звезд», — говорит Маркус Янсон, астроном из Стокгольмского университета в Швеции, ведущий автор нового исследования, опубликованного в журнале Nature.
Самые массивные звезды оказываются одновременно и самыми горячими, и эта система не является исключением: ее главная звезда — звезда так называемого B-типа, более чем в три раза горячее Солнца. Из-за своей высокой температуры она интенсивно излучает также в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах.
В видимом диапазоне объект имеет бело-голубой оттенок. Возраст звезд оценивается в 18 млн лет, они очень быстро вращаются вокруг общего центра масс. Большая масса и жар, исходящий от этого типа звезд, оказывают сильное влияние на окружающий газ, что в теории должно препятствовать образованию планет в подобных системах. Вообще, чем горячее звезда, тем больше энергии она излучает (и быстрее выгорает), в результате чего такие звезды быстрее избавляются от окружающего вещества, еще остававшегося со времен формирования системы. «Пространство возле звезд B-типа обычно оказывается весьма разрушительной и опасной средой, поэтому до сих пор считалось, что формирование больших планет возле них чрезвычайно затруднено», — утверждает Янсон.
Но новое открытие показывает, что планеты могут образовываться и в таких суровых условиях. «Планету в b Центавра окружает среда, которая полностью отличается от всего, что нам известно в своей Солнечной системе, — объясняет одна из соавторов статьи, Гаятри Вишванат, аспирантка Стокгольмского университета. — Это суровая среда, в которой преобладает сильное излучение и где все гигантское: гигантские звезды, гигантская планета, гигантские расстояния».
Действительно, новообнаруженная планета, обозначаемая как b Центавра (AB) b, или b Центавра b, также оказывается во многом самой-самой. Она в десять раз массивнее Юпитера, что делает ее одной из самых массивных из когда-либо обнаруженных планет. Более того, радиус ее орбиты оказывается одним из самых больших среди всех исследованных экзопланет, — она обращается вокруг своих звезд на расстоянии, в сто раз превышающем радиус орбиты Юпитера, — 560 астрономических единиц. И столь большое расстояние от пары центральных звезд может оказаться ключом к выживанию самой планеты.
Новое исследование стало возможными благодаря использованию передового инструмента VLT-SPHERE — Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch — спектрополяриметрическому высококонтрастному исследователю экзопланет с системой адаптивной оптики и коронографической установкой, установленному на Очень большом телескопе VLT Европейской южной обсерватории в Чили. Ранее с помощью этого инструмента уже были получены фотографии нескольких планет, вращающихся возле других звезд. Среди этих снимков — первое в истории изображение двух планет, вращающихся возле звезды, похожей на Солнце.
Однако SPHERE не был первым инструментом, получившим изображение этой планеты. В рамках своего исследования группа астрономов изучила также архивные данные о системе b Центавра и обнаружила, что фактически первое изображение этой экзопланеты было получено более двадцати лет назад с помощью 3,6-метрового телескопа Европейской южной обсерватории, но в то время она не была признана планетой (ее сочли паразитным фоновым объектом). Теперь принадлежность планеты к системе двух звезд подтверждено ее движением по орбите вокруг них.
С появлением Чрезвычайно большого телескопа (ELT), который должен начать наблюдения в конце этого десятилетия, и с обновлением VLT астрономы, возможно, сумеют узнать еще больше об истории образовании и особенностях этой планеты. «Это будет интригующая задача: попытаться выяснить, как такая планета могла образоваться, что на данный момент остается загадкой», — заключает Янсон. «Более глубокое понимание процессов формирования планет может быть достигнуто путем изучения объектов во всем доступном пространстве параметров, включая самые крайние значения», — считают авторы статьи.
Маловероятно, что данная планета образовалась на своей орбите с помощью обычного механизма аккреции вещества на центральное ядро — скорее всего, она образовалась где-то в другом месте и попала на свою нынешнюю орбиту в результате каких-то динамических взаимодействий внутри системы, воздействия внешних звезд или же в результате гравитационной нестабильности. Интересно, что соотношение масс между планетой и звездами при всей гигантомании этой системы соответствует пропорции между массами Юпитера и Солнца и составляет 0,10-0,17%.