Астрономи знайшли планету з масою в 13 Юпітерів

На орбіті подвійної системи, що вже еволюціонувала - одна із зірок вмерла, виявлено гігантську екзопланету.

Про це повідомляють в Дослідницькому фонді Сан-Паулу, Бразилія.

За останні три десятиліття було виявлено майже 4 000 екзопланет – планетоподібних об'єктів, що обертаються навколо ізольованих зірок за межами Сонячної системи. Починаючи з 2011 року, за допомогою космічного телескопу Кеплера (NASA) з’явилася можливість спостерігати перші екзопланети, які обертаються навколо молодих бінарних систем з двох живих зірок з воднем, що все ще горить у їх ядрах.

І тепер, бразильські астрономи знайшли перші докази існування екзопланети, що обертається навколо більш старішого бінару, що також далі еволюціонував, в якому одна з двох зірок є мертвою. Результати були опубліковані в «Астрономічному журналі» Американського астрономічного товариства.

Ведучий автор статті Леонардо Андраде де Альмейда з Федерального університету Ріо-Гранді-ду-Норті сказав: «Нам вдалося отримати досить переконливі докази існування гігантської екзопланети з масою майже в 13 разів більшою, ніж Юпітер, в подвійній системі, що еволюціонувала. Це перше підтвердження існування екзопланет в системах такого виду».

Зміни в часі затемнення (час, необхідний кожній з двох зірок, щоб затьмарити іншу) і орбітальний період привели дослідників до виявлення екзопланети в бінарі, що еволюціонував, названому KIC 10544976, який знаходиться в сузір'ї Лебедя в північній небесній півкулі.

«Зміни в орбітальному періоді бінарної системи обумовлені гравітаційним тяжінням між трьома об'єктами, які обертаються навколо спільного центру мас», - сказав Алмейда.

Однак, зміни орбітального періоду недостатньо для того, щоб довести існування планети у випадку бінарної системи, оскільки магнітна активність бінарних зірок періодично коливається, так само, як магнітне поле Сонця змінює полярність кожні 11 років, разом з турбулентністю, а також кількістю і розмірами сонячних плям, які досягають піку, а потім зменшуються.

«Зміни в магнітній активності Сонця в кінцевому підсумку призводять до зміни його магнітного поля. Те ж саме стосується всіх ізольованих зірок. У бінарних зірках ці зміни також викликають зміну орбітального періоду за допомогою того, що ми називаємо механізмом Епплгейта», - пояснив Алмейда.

Щоб спростувати гіпотезу про те, що зміни в орбітальному періоді KIC 10544976 були обумовлені тільки магнітною активністю, дослідники проаналізували вплив зміни часу затемнення і цикл магнітної активності живої зірки бінарної системи.

KIC 10544976 складається з білого карлика – мертвої, низько-масової зірки з високою температурою поверхні, і червоного карлика – живої (магнітно-активної) зірки з масою, малою у порівняні з Сонцем, і мізерною світимістю з-за низького виходу енергії. Дві зірки контролювалися наземними телескопами між 2005 і 2017 роками і Кеплером між 2009 і 2013 рр., отримуючи дані щохвилини.

«Система унікальна, - сказав Алмейда. – Жодна подібна система не має достатньо даних для обчислення нами зміни орбітального періоду і активності магнітного циклу для живої зірки».

Використовуючи дані Кеплера, вчені змогли виміряти магнітний цикл живої зірки (червоного карлика) на основі швидкості і енергії спалахів (сильних спалахів електромагнітного випромінювання) і мінливості з-за плям (областей з більш холодною температурою поверхні а, отже, темряви, викликані різними концентраціями потоку магнітного поля).

Аналіз даних показав, що цикл магнітної активності червоного карлика тривав 600 днів, що узгоджується з магнітними циклами для ізольованих низько-масових зірок. Період обертання бінару було оцінено в 17 років. «Це повністю спростовує гіпотезу про те, що зміна періоду орбіти обумовлена магнітною активністю. Найбільш вірогідним поясненням є наявність гігантської планети, що обертається навколо подвійної системи, з масою приблизно в 13 разів більшою, ніж Юпітер», - підсумував Алмейда.

Невідомо, як утворилася планета, що обертається навколо бінару. Одна із гіпотез полягає в тому, що вона розвивалася одночасно з двома зірками мільярди років тому. Якщо це так, то ця планета першого покоління. Інша гіпотеза полягає в тому, що вона утворилася з газу, викинутого під час смерті білого карлика, що робить її планетою другого покоління.

Підтвердження її статусу як планети першого чи другого покоління, а також її безпосереднє виявлення, так як вона обертається навколо подвійної системи, можна отримати за допомогою нового покоління наземних телескопів з первинними дзеркалами, що перевищують 20 метрів, включаючи телескоп Giant Magellan (GMT), встановлений в пустелі Атакама в Чилі. Очікується, що GMT вперше побачить світло в 2024 році.

«Ми досліджуємо 20 систем, в яких зовнішні тіла можуть проявляти гравітаційні ефекти, такі як KIC 10544976, і більшість з них спостерігаються тільки з південної півкулі. GMT дозволить нам безпосередньо виявляти ці об'єкти і отримувати важливі відповіді щодо формування та еволюції цих екзотичних середовищ, а також можливості існування там життя», - зазначив Алмейда.

Нагадаємо, Юпітер – найбільша планета Сонячної системи, його екваторіальний радіус дорівнює 71,4 тис км, що в 11,2 рази перевищує радіус Землі.

Читайте цікаві новини про космос в цьому розділі сайту OstanniPodii.com