Найдено экзопланету, пережившую свою умершую звезду

С помощью метода микролинзирования выявлено юпитероподобную планету, пережившую превращение своей звезды в белый карлик, что может рассказать о судьбе нашей Солнечной системы.

Об этом сообщает астрофизик Димитрий Верас из Ворицкого университета в The Conversation.

Как погибнет Солнечная система? Это очень важный вопрос, который исследователи глубоко изучили, используя наши знания физики при создании сложных теоретических моделей. Мы знаем, что Солнце наконец станет "белым карликом" – сожженным звездным остатком, чей тусклый свет будет постепенно переходить в темноту. Это преобразование будет сопровождаться насильственным процессом, который уничтожит неизвестное количество его планет.

Так какие планеты переживут смерть Солнца? Один из способов найти ответ – посмотреть на судьбы других подобных планетных систем. Однако это оказалось непростой задачей. Слабое излучение белых карликов затрудняет обнаружение экзопланет (планет вокруг звезд, отличных от нашего Солнца), которые пережили это звездное преобразование – они находятся буквально в темноте.

На самом деле из более чем 4500 известных ныне экзопланет лишь несколько были найдены вокруг белых карликов – и расположение этих планет свидетельствует о том, что они прибыли туда после смерти звезды.

Эта нехватка данных создает неполную картину нашей собственной планетарной судьбы. К счастью, мы сейчас заполняем пробелы. В новой работе, опубликованной в журнале Nature, сообщается об открытии первой известной экзопланеты, которая пережила смерть своей звезды без изменения своей орбиты другими планетами, движущимися вокруг звезды на расстояниях, сравнимых с расстояниями между Солнцем и планетами Солнечной системы.

Юпитероподобная планета

Эта новая экзопланета, которая была открыта с помощью обсерватории Кека на Гавайях, особенно похожа на Юпитер как по массе, так и по орбитальному расстоянию, и дает нам чрезвычайно важное представление о планетах, выживающих вокруг умирающих звезд. Преобразование звезды в белый карлик включает бурную фазу, в которой она становится раздутым "красным гигантом", также известным как звезда ответвления гигантов (по диаграмме) – в сотни раз больше, чем раньше. Исследователи считают, что эта экзопланета едва выжила: если бы она сначала была ближе к своей материнской звезде, она была бы охвачена расширением звезды.

Когда Солнце со временем станет красным гигантом, его радиус фактически достигнет текущей орбиты Земли. Это означает, что Солнце (вероятно) поглотит Меркурий и Венеру, а возможно и Землю.

Как ожидается – учитывая открытие этой новой экзопланеты – Юпитер и его спутники выживут. Более того, погрешность в определении положения этой экзопланеты может означать, что она почти вдвое приближена к белому карлику, чем Юпитер к Солнцу. Если так, это является дополнительным доказательством того, что Юпитер и Марс смогут выжить.

Сможет ли какая-нибудь жизнь пережить эту трансформацию? Белый карлик может подпитывать жизнь на спутниках или планетах, которые окажутся очень близко к нему (примерно одна десятая расстояния между Солнцем и Меркурием) в течение первых нескольких миллиардов лет. После этого излучения не будет хватать для поддержания жизни.

Астероиды и белые карлики

Хотя планеты, вращающиеся вокруг белых карликов, было трудно найти, но гораздо проще выявить астероиды, распадаются близко к поверхности белого карлика. Чтобы экзоастероиды подошли так близко к белому карлику, им нужно иметь достаточный импульс, переданный им выжившими экзопланетами. Долгое время считалось, что экзоастероиды являются свидетельством существования экзопланет.

Открытие наконец это подтверждает. Хотя в системе, обсуждаемой в работе, нынешние технологии не позволяют исследователям увидеть каких-либо экзоастероидов, по крайней мере сейчас они могут собрать вместе различные части головоломки планетарной судьбы, объединив данные из разных систем белых карликов.

Связь между экзоастероидами и экзопланетами также касается нашей собственной Солнечной системы. Отдельные объекты в главном поясе астероидов и поясе Койпера (диск во внешней Солнечной системе), вероятно, переживут гибель Солнца, но некоторые из них будут перемещены под действием гравитации одной из уцелевших планет к поверхности белого карлика.

Перспективы будущих открытий

Новая экзопланета у белого карлика была найдена с помощью так называемого метода микролинзирования. Это наблюдение того, как свет изгибается под действием сильного гравитационного поля, возникающего, когда звезда мгновенно выравнивается с более отдаленной звездой.

Гравитация звезды переднего плана увеличивает свет звезды за ней. Любые планеты, вращающиеся вокруг звезды на переднем плане, изогнут и будут искривлять этот увеличенный свет, и именно так можно их обнаружить. Исследуемый белый карлик находится на четверти пути до центра галактики Млечный Путь, или примерно в 6500 световых годах от нашей Солнечной системы, а более удаленная звезда находится в центре галактики.

Ключевая особенность техники микролинзирования заключается в том, что она чувствительна к планетам, вращающимся вокруг звезд на расстоянии Юпитер-Солнце. Другие известные планеты, которые вращаются вокруг белых карликов, были найдены с помощью различных методов, чувствительных к различным расстояниям звезда-планета. Есть два примера планет, переживших преобразование звезды в белый карлик и оказались ближе к ней, чем раньше. Одна из них была найдена с помощью транзитной фотометрии – метода выявления планет во время их прохождения перед белым карликом, что создает погружения в свете, полученном на Земле, – а вторая была найдена благодаря испарению атмосферы у планеты.

Еще одна техника обнаружения – астрометрия, которая точно измеряет движение белых карликов в небе – также предвещает результаты. Ожидается, что через несколько лет астрометрия миссии Gaia найдет десяток планет, вращающихся вокруг белых карликов. Возможно, они могли бы дать лучшие доказательства того, как погибнет Солнечная система.

Такое разнообразие методов открытия служит предвестником для потенциальных обнаружений в будущем, которые могут дать дополнительное представление о судьбе нашей родной планеты. Но пока недавно открытая юпитероподобная экзопланета дает яркий взгляд в наше будущее.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.