Астрономы нашли планету с массой в 13 Юпитеров

На орбите эволюционировавшей двойной системы, где одна из звезд уже умерла, обнаружена гигантская экзопланета.

Об этом сообщают в Исследовательском фонде Сан-Паулу, Бразилия.

За последние три десятилетия было обнаружено почти 4000 экзопланет – планетоподобных объектов, вращающихся вокруг изолированных звезд за пределами Солнечной системы. Начиная с 2011 года, с помощью космического телескопа Кеплера (NASA) появилась возможность наблюдать первые экзопланеты, вращающиеся вокруг молодых бинарных систем из двух живых звезд с водородом, все еще горящим в их ядрах.

И теперь, бразильские астрономы нашли первые доказательства существования экзопланеты, вращающейся вокруг более старого и более эволюционировавшего бинара, в котором одна из двух звезд мертва. Результаты были опубликованы в «Астрономическом журнале» Американского астрономического общества.

Ведущий автор статьи Леонардо Андраде де Альмейда из Федерального университета Рио-Гранди-ду-Норте сказал: «Нам удалось получить достаточно убедительные доказательства существования гигантской экзопланеты с массой почти в 13 раз больше, чем Юпитер, в эволюционировавшей двойной системе. Это первое подтверждение существования экзопланет в системах такого вида».

Изменения во времени затмения (время, необходимое каждой из двух звезд, чтобы затмить другую) и орбитальный период привели исследователей к выявлению экзопланеты в эволюционированом бинаре, названном KIC 10544976, который находится в созвездии Лебедя в северном небесном полушарие.

«Изменения в орбитальном периоде бинарной системы обусловлены гравитационным притяжением между тремя объектами, которые вращаются вокруг общего центра масс», - сказал Алмейда.

Однако, изменения орбитального периода недостаточно для того, чтобы доказать существование планеты в случае бинарной системы, поскольку магнитная активность бинарных звезд периодически колеблется, так же, как магнитное поле Солнца меняет полярность каждые 11 лет, вместе с турбулентностью, а также количеством и размерами солнечных пятен, которые достигают пика, а затем уменьшаются.

«Изменения в магнитной активности Солнца в конечном итоге приводят к изменению его магнитного поля. То же самое касается всех изолированных звезд. В бинарных звездах эти изменения также вызывают изменение орбитального периода с помощью того, что мы называем механизмом Эпплгейта», - пояснил Алмейда.

Чтобы опровергнуть гипотезу о том, что изменения в орбитальном периоде KIC 10544976 были обусловлены только магнитной активностью, исследователи проанализировали влияние изменения времени затмение и цикл магнитной активности живой звезды бинарной системы.

KIC 10544976 состоит из белого карлика – мертвой, низко-массовой звезды с высокой температурой поверхности, и красного карлика – живой (магнитно-активной) звезды с массой, малой по сравнению с Солнцем, и мизерной светимостью из-за низкого выхода энергии. Две звезды контролировались наземными телескопами между 2005 и 2017 годами и Кеплером между 2009 и 2013 гг., получая данные ежеминутно.

«Система уникальна, - сказал Алмейда. - Ни одна подобная система не имеет достаточно данных для вычисления нами изменения орбитального периода и активности магнитного цикла для живой звезды».

Используя данные Кеплера, ученые смогли измерить магнитный цикл живой звезды (красного карлика) на основе скорости и энергии вспышек (сильных вспышек электромагнитного излучения) и изменчивости из-за пятен (областей с более холодной температурой поверхности и, следовательно, темноты, вызванные различными концентрациями потока магнитного поля).

Анализ данных показал, что цикл магнитной активности красного карлика длился 600 дней, что согласуется с магнитными циклами для изолированных низко-массовых звезд. Период вращения бинара был оценен в 17 лет. «Это полностью опровергает гипотезу о том, что изменение периода орбиты обусловлено магнитной активностью. Наиболее вероятным объяснением является наличие гигантской планеты, вращающейся вокруг двойной системы с массой примерно в 13 раз больше, чем Юпитер», - подытожил Алмейда.

Неизвестно, как образовалась планета, вращающаяся вокруг бинара. Одна из гипотез заключается в том, что она развивалась одновременно с двумя звездами миллиарда лет назад. Если это так, то эта планета первого поколения. Другая гипотеза заключается в том, что она образовалась из газа, выброшенного при смерти белого карлика, что делает ее планетой второго поколения.

Подтверждение ее статуса как планеты первого или второго поколения, а также ее непосредственное обнаружение, так как она вращается вокруг двойной системы, можно получить с помощью нового поколения наземных телескопов с первичными зеркалами, превышающими 20 метров, включая телескоп Giant Magellan (GMT), установленный в пустыне Атакама в Чили. Ожидается, что GMT впервые увидит свет в 2024 году.

«Мы исследуем 20 систем, в которых внешние тела могут проявлять гравитационные эффекты, такие как KIC 10544976, и большинство из них наблюдаются только из южного полушария. GMT позволит нам непосредственно выявлять эти объекты и получать важные ответы о формировании и эволюции этих экзотических сред, а также возможности существования там жизни», - отметил Алмейда.

Напомним, Юпитер – самая большая планета Солнечной системы, его экваториальный радиус равен 71,4 тыс км, что в 11,2 раза превышает радиус Земли.

Читайте интересные новости о космосе в этом разделе сайта OstanniPodii.com