Знайдено екзопланету, яка пережила свою вмерлу зорю

За допомогою методу мікролінзування виявлено юпітеро-подібну планету, яка пережила перетворення своєї зорі на білого карлика, що може розповісти про долю нашої Сонячної системи.

Про це повідомляє астрофізик Димитрій Верас з Ворицького університету у The Conversation.

Як загине Сонячна система? Це надзвичайно важливе питання, яке дослідники глибоко вивчили, використовуючи наші знання фізики при створенні складних теоретичних моделей. Ми знаємо, що Сонце врешті решт стане "білим карликом" – спаленим зоряним залишком, чиє тьмяне світло поступово переходитиме у темряву. Це перетворення супроводжуватиметься насильницьким процесом, який знищить невідому кількість його планет.

Тож які планети переживуть смерть Сонця? Один зі способів знайти відповідь – подивитися на долі інших подібних планетних систем. Однак це виявилося непростим завданням. Слабке випромінювання білих карликів ускладнює виявлення екзопланет (планет навколо зір, відмінних від нашого Сонця), які пережили це зоряне перетворення – вони знаходяться буквально у темряві.

Насправді з більш ніж 4500 відомих нині екзопланет лише декілька було знайдено навколо білих карликів – і розташування цих планет свідчить про те, що вони прибули туди після смерті зорі.

Ця недостача даних створює неповну картину нашої власної планетарної долі. На щастя, ми зараз заповнюємо прогалини. У новій роботі, опублікованій в журналі Nature, повідомляється про відкриття першої відомої екзопланети, яка пережила смерть своєї зорі без зміни своєї орбіти іншими планетами, що рухаються навколо зорі на відстанях, порівняних з відстанями між Сонцем та планетами Сонячної системи.

Юпітеро-подібна планета

Ця нова екзопланета, яку було відкрито за допомогою обсерваторії Кека на Гаваях, особливо схожа на Юпітер як за масою, так і за орбітальною відстанню, і дає нам надзвичайно важливе уявлення про планети, що виживають навколо присмертних зір. Перетворення зорі на білого карлика включає бурхливу фазу, в якій вона стає роздутим "червоним гігантом", також відомим як зоря відгалуження гігантів (на діаграмі) – у сотні разів більша, ніж раніше. Дослідники вважають, що ця екзопланета ледь вижила: якби вона спочатку була ближче до своєї материнської зорі, вона була б охоплена розширенням зорі.

Коли Сонце з часом стане червоним гігантом, його радіус фактично досягне поточної орбіти Землі. Це означає, що Сонце (ймовірно) поглине Меркурій та Венеру, а можливо й Землю.

Як очікується – з огляду на відкриття цієї нової екзопланети – Юпітер та його супутники виживуть. Більш того, похибка у визначенні положення цієї екзопланети може означати, що вона майже вдвічі наближена до білого карлика, ніж Юпітер до Сонця. Якщо так, це є додатковим доказом того, що Юпітер та Марс зможуть вижити.

Чи зможе будь-яке життя пережити цю трансформацію? Білий карлик може підживлювати життя на супутниках або планетах, які виявляться дуже близько до нього (приблизно одна десята відстані між Сонцем і Меркурієм) протягом перших кількох мільярдів років. Після цього випромінювання не вистачатиме для підтримки життя.

Новини за подібною темою:

		"Габбл" і "Нові горизонти" одночасно націлилися на Уран для подальшого вивчення екзопланет
		Вчені відкрили планету, що обертається навколо найближчої до нашого Сонця поодинокої зорі
		"Вебб" виявив на "пухкій" екзопланеті несподівану асиметрію її атмосфери

Астероїди та білі карлики

Хоча планети, що обертаються навколо білих карликів, було важко знайти, та набагато простіше виявити астероїди, що розпадаються близько до поверхні білого карлика. Щоб екзоастероїди підійшли так близько до білого карлика, їм потрібно мати достатній імпульс, який їм передали екзопланети, що вижили. Довгий час вважалося, що екзоастероїди є свідченням існування екзопланет.

Відкриття нарешті це підтверджує. Хоча в системі, що обговорюється у роботі, нинішні технології не дозволяють дослідникам побачити жодних екзоастероїдів, принаймні зараз вони можуть зібрати разом різні частини головоломки планетарної долі, об’єднавши дані з різних систем білих карликів.

Зв’язок між екзоастероїдами та екзопланетами також стосується нашої власної Сонячної системи. Окремі об’єкти в головному поясі астероїдів та поясі Койпера (диск у зовнішній Сонячній системі), ймовірно, переживуть загибель Сонця, але деякі з них будуть переміщені під дією гравітації однієї з уцілілих планет до поверхні білого карлика.

Перспективи майбутніх відкриттів

Нова екзопланета біля білого карлика була знайдена за допомогою так званого методу мікролінзування. Це спостереження того, як світло згинається під дією сильного гравітаційного поля, що виникає, коли зоря миттєво вирівнюється з більш віддаленою зорею.

Гравітація зорі переднього плану збільшує світло зорі за нею. Будь-які планети, що обертаються навколо зорі на передньому плані, зігнуть та викривлять це збільшене світло, і саме так можна їх виявити. Досліджуваний білий карлик знаходиться на чверті шляху до центру галактики Чумацький Шлях, або приблизно за 6500 світлових років від нашої Сонячної системи, а більш віддалена зоря знаходиться у центрі галактики.

Ключова особливість техніки мікролінзування полягає в тому, що вона чутлива до планет, які обертаються навколо зір на відстані Юпітер-Сонце. Інші відомі планети, які обертаються навколо білих карликів, були знайдені за допомогою різних методів, чутливих до різних відстаней зоря-планета. Є два приклади планет, що пережили перетворення зорі на білого карлика й опинилися ближче до неї, ніж раніше. Одна з них була знайдене за допомогою транзитної фотометрії – методу виявлення планет під час їх проходження перед білим карликом, що створює занурення у світлі, отриманому на Землі, – а друга була знайдена завдяки випаровуванню атмосфери у планети.

Ще одна техніка виявлення – астрометрія, яка точно вимірює рух білих карликів у небі – також передбачає результати. Очікується, що за кілька років астрометрія місії Gaia знайде близько десятка планет, що обертаються навколо білих карликів. Можливо, вони могли б дати кращі докази того, як саме загине Сонячна система.

Така різноманітність методів відкриття служить передвісником для потенційних виявлень у майбутньому, які можуть дати додаткове уявлення про долю нашої рідної планети. Але поки що нещодавно відкрита юпітеро-подібна екзопланета дає найяскравіший погляд у наше майбутнє.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Екзопланети
• Білий карлик