На орбіті маленької зірки виявлено планету, якої там не повинно бути

Астрономи виявили незвичайну планетну систему, в якій велика газова планета-гігант обертається навколо невеликої зірки-червоного карлика TOI-5205, що ставить під сумнів давні уявлення про формування планет.

Про це розповідають в Інституті науки Карнегі, передають OstanniPodii.com.

М-карлики менші й холодніші за наше Сонце, вони є найпоширенішими зорями в нашій галактиці Чумацький Шлях. Через свій маленький розмір ці зорі, як правило, удвічі менш гарячі, ніж Сонце, і набагато червоніші. У них дуже низька світність, але надзвичайно довгий термін життя. Хоча червоні карлики в середньому містять більше планет, ніж інші, більш масивні типи зірок, історія їхнього формування робить їх малоймовірними кандидатами для утримання навколо себе газових гігантів.

Нещодавно виявлена планета TOI 5205b була вперше визначена як потенційний кандидат Супутником огляду транзитів екзопланет (TESS) НАСА. Надалі група астрономів на чолі з Шубхамом Канодіа з Карнегі підтвердила її планетарну природу й схарактеризувала за допомогою різних наземних приладів і засобів.

"Зоря-господар TOI-5205 лише вчетверо більша за Юпітер, але вона якимось чином змогла сформувати планету розміром з Юпітер, що вельми дивно", - зазначив Канодіа, який спеціалізується на вивченні таких зірок - зірок, яких майже три чверті у нашій галактиці, але не видимих неозброєним оком.

Вже було виявлено невелику кількість газових гігантів, що обертаються навколо старіших зірок М-карликів. Але досі жодного газового гіганта не було виявлено у планетарній системі навколо маломасивного М-карлика, такого як TOI-5205. Щоб зрозуміти порівняння розмірів, планету типу Юпітера, що обертається навколо зірки типу Сонця, можна порівняти з горошиною, що обертається навколо грейпфрута; для планети TOI-5205b, оскільки зірка-господар набагато менша, це більше схоже на горошину, що обертається навколо лимона.

Credit: Katherine Cain, the Carnegie Institution for Science

Насправді, коли TOI 5205b з масою Юпітера проходить перед своїм господарем, вона блокує близько семи відсотків його світла - один з найбільших відомих транзитів екзопланет.

Планети народжуються в обертовому диску з газу й пилу, який оточує молоді зорі. Згідно з найпоширенішою теорією утворення газових планет, близько 10 земних мас цього кам′янистого матеріалу повинно накопичитися та сформувати масивне кам′янисте ядро, після чого воно швидко поглинає велику кількість газу із сусідніх областей диска, утворюючи гігантську планету, яку ми бачимо сьогодні.

Термін, протягом якого це відбувається, має вирішальне значення.

"Існування TOI-5205b розширює те, що ми знаємо про диски, в яких народжуються ці планети", - пояснив Канодіа. "На початку, якщо в диску недостатньо кам′янистого матеріалу для формування початкового ядра, то неможливо сформувати газову планету-гіганта. А в кінці, якщо диск випарується до того, як сформується масивне ядро, тоді не можна сформувати газову планету-гіганта. І все ж TOI-5205b сформувалася, попри ці перепони. Виходячи з нашого номінального поточного розуміння формування планет, TOI-5205b не повинна існувати; це "заборонена" планета".

Результати дослідження опубліковано в журналі The Astronomical Journal

Команда продемонструвала, що дуже велика глибина транзиту планети робить її надзвичайно сприятливою для майбутніх спостережень за допомогою нещодавно запущеного космічного телескопа Джеймса Вебба, який може пролити світло на її атмосферу й запропонувати деякі додаткові підказки про загадку її утворення.

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

• Екзопланети