За последние три десятилетия было обнаружено около 4000 экзопланет, вращающихся вокруг звезд за пределами Солнечной системы. Начиная с 2011 года стало возможным использовать космический телескоп Кеплера для наблюдения за первыми экзопланетами на орбите вокруг молодых двойных систем, содержащих две активные звезды с водородом, все еще горящим в их ядрах.
Бразильские астрономы нашли первое доказательство существования экзопланеты, вращающейся вокруг более старой или более развитой двойной системы, в которой одна из звезд уже мертва.
Леонардо Андраде де Алмейда, первый автор статьи, опубликованной в "Астрономическом журнале", сказал Агентству FAPESP: "Нам удалось получить веские доказательства существования гигантской экзопланеты с массой почти в 13 раз большей нашего Юпитера, в развитой двойной звездной системе. Это первое подтверждение наличия экзопланеты в системе такого типа".
Руководство, по которому исследователи обнаружили экзопланету в развитой двойной системе под названием KIC 10544976, расположенной в созвездии Лебедя, содержало изменения во времени затмения (время, необходимое для каждой звезды в затмении другой) и орбитального периода.
«Различия в орбитальном периоде двойной системы обусловлены гравитационным притяжением между тремя объектами, которые вращаются вокруг общего центра масс», - сказал Алмейда.
Однако изменения орбитального периода недостаточно, чтобы доказать существование планеты в случае двойных систем, потому что магнитная активность двойных звезд периодически меняется, так же как магнитное поле Солнца меняет свою полярность каждые 11 лет.
«Изменения в солнечной магнитной активности в конечном итоге меняют его магнитное поле. То же самое относится ко всем отдельным звездам. В двойных системах эти изменения также изменяют период обращения», - говорит Алмейда.
Чтобы опровергнуть гипотезу о том, что изменения в орбитальном периоде KIC 10544976 были вызваны только магнитной активностью, исследователи проанализировали влияние изменений времени затмения и магнитного цикла двойной звезды.
Система KIC 10544976 состоит из белого карлика, мертвой маленькой массивной звезды с высокой температурой поверхности и красного карлика, магнитно-активной звезды с небольшой, по сравнению с Солнцем, массой и низкой яркостью, обусловленной низкой выработкой энергии. Обе звезды наблюдались с помощью наземных телескопов в 2005 - 2017 годах и с помощью космического телескопа Kepler в 2009 - 2013 годах.
Используя данные Кеплера, астрономы смогли оценить магнитный цикл красного карлика на основе скорости и энергии вспышек и вариаций, вызванных пятнами (область с более низкой температурой поверхности).
Анализ данных показал, что цикл магнитной активности красного карлика длился 600 дней, что согласуется с оценками магнитных циклов для одиночных звезд малой массы. Период обращения двойной системы оценивался в 17 лет.
«Это полностью опровергает гипотезу о том, что изменчивость орбитального периода обусловлена магнитной активностью. Наиболее вероятным объяснением является наличие гигантской планеты, вращающейся вокруг двойной системы, масса которой составляет 13 масс Юпитера», - сказал Алмейда.
Гипотезы формирования планеты
Способ создания планеты, вращающейся вокруг двойной системы, неизвестен. Одна из гипотез состоит в том, что она образовалась одновременно с двумя звездами миллиарды лет назад. Если это так, то это планета первого поколения. Другая гипотеза состоит в том, что она была создан из газа, выброшенного во время смерти белого карлика, что делает его планетой второго поколения.
Подтверждение ее статуса как планеты первого или второго поколения и ее прямое обнаружение при обходе двойной системы можно получить с помощью наземных телескопов нового поколения с главными зеркалами диаметром более 20 метров, включая Гигантский Магелланов телескоп (GMT), установленный в пустыне Атакама в Чили. GMT должен увидеть первый свет в 2024 году.
«Мы изучаем 20 систем, в которых внешние тела могут проявлять гравитационные эффекты, такие как KIC 10544976, и большинство из них можно наблюдать только из южного полушария. GMT позволит нам напрямую обнаруживать эти объекты и получать важные ответы на вопросы о формировании и эволюции этих экзотических планет", - сказал Алмейда.
Подробнее:
http://agencia.fapesp.br/astronomers-find-evidence-of-a-planet-with-a-mass-almost-13-times-that-of-jupiter/30204/
Источник: Агентство FAPESP