Астрономы обнаружили планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг мертвой звезды. Это первое открытие нетронутой экзопланеты, вращающейся вокруг белого карлика. Экзопланета могла пережить смерть своей звезды.
Международная группа астрономов, использующая данные, собранные обсерваторией Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) и несколькими наземными обсерваториями, сообщила об открытии нетронутой планеты, находящейся недалеко от белого карлика - остатка звезды, похожей на Солнце, которая окончила свою жизнь, превратившись в белого карлика.
Описание открытия опубликовано в журнале Nature.
Замечательное открытие
Планета размером с Юпитер, получившая название WD 1856 b, - это один из известных объектов, который, вероятно, сохранил в неизменном виде последние стадии эволюции своей звезды. Эта планета примерно в семь раз больше белого карлика WD 1856 + 534, который вращается каждые 34 часа. В диаметре белый карлик всего на 40 процентов больше Земли, но примерно вдвое меньше массы нашего Солнца.
По словам первооткрывателей объекта, ученых из Университета Висконсин-Мэдисон, белый карлик и его звезда являются частью тройной системы, расположенной примерно в 80 световых годах от Солнечной системы.
Хотя в прошлом ученые находили следы больших планет, вращающихся вокруг белых карликов, новые открытия являются лучшим доказательством существования этих странных пар и подчеркивают различные пути эволюции в звездных системах. Анализ этой системы может дать представление о судьбе нашей собственной Солнечной системы.
«Мы никогда раньше не находили доказательств того, что планета так близко подошла к белому карлику и выжила. «Это приятный сюрприз», - говорит ведущий исследователь Эндрю Вандербург из Университета Висконсин-Мэдисон. Главный научный интерес Вандербурга - судьба звезд, подобных Солнцу, истощивших свое топливо, и их планет. В начале своей научной карьеры исследователь обнаружил в космическом телескопе Кеплера белого карлика, окруженного облаком обломков. «В конечном итоге это оказалась малая планета или астероид, разорванный вживую во время наших наблюдений. Это было действительно круто», - признается Вандербург.
С тех пор Вандербург задавался вопросом, смогут ли планеты, особенно большие планеты, пережить приближение стареющей звезды. Сканируя данные TESS из тысяч систем, содержащих белые карлики, ученые заметили звезду, яркость которой уменьшалась вдвое примерно каждые полтора дня - это признак того, что что-то большое проходило перед звездным диском по очень узкой орбите. Однако интерпретировать данные было сложно, потому что блики соседней звезды мешали измерениям TESS. Чтобы преодолеть это препятствие, астрономы дополнили данные TESS с наземных телескопов с более высоким разрешением, в том числе три из них, которыми управляют астрономы-любители.
Белые карлики
Поскольку белые карлики намного меньше обычных звезд, большие планеты, проходящие перед ними, блокируют много света, что значительно упрощает их обнаружение в наши телескопы. Данные показали, что планета размером с Юпитер, возможно, немного больше, вращается очень близко к своей звезде. Команда Вандербурга считает, что изначально газовый гигант находился намного дальше от звезды и вышел на свою текущую орбиту после того, как звезда превратилась в белого карлика.
Но эта концепция поднимает важный вопрос: как планете удалось избежать вымирания во время звездной агонии? Предыдущие модели взаимодействия белых карликов с планетами не вписываются в эту конкретную систему. Поэтому исследователи провели новое моделирование, которое дало потенциальный ответ.
Когда у звезд, подобных Солнцу, заканчивается топливо, они увеличиваются в объеме в сотни или даже тысячи раз. Затем они становятся красным гигантом, пожирающим близлежащие планеты. Так должно было быть и в этом случае. Звезда проглотила все, что встретила на своем пути, но не достигла орбиты WD 1856 b, которая, как выяснили ученые, была примерно в 50 раз дальше, чем сегодня.
Однако процесс набухания дестабилизировал орбиту газового гиганта. Это заставило планету выйти на чрезвычайно узкую орбиту. Этот процесс, конечно, занял время - миллиарды лет. Наблюдаемый белый карлик является одним из самых старых, наблюдаемых телескопом TESS, и ему почти 6 миллиардов лет, что дает достаточно времени для того, чтобы массивная планета сменила орбиту.
WD 1856 b как-то подошла к белому карлику и сумела остаться целой. Процесс создания белых карликов - это уничтожение ближайших планет, и все, что впоследствии подходит слишком близко к карлику, обычно разрывается в клочья огромной гравитацией звезды. «У нас все еще есть много вопросов о том, как планета WD 1856 b добралась до своего нынешнего местоположения и полностью уцелела», - отмечает Вандербург.
Источник: Университет Висконсин-Мэдисон