Ученые получили первые результаты обзора экзопланет Gemini Planet Imager (GPIES), четырехлетнего наблюдения за 531 молодыми близлежащими звездами. Данные по исследованию первых 300 звезд были опубликованы в Астрономическом журнале, представляющем крупнейшее прямое исследование планет-гигантов. Результаты статистического анализа показывают, что планеты, немного более массивные, чем Юпитер, вращающиеся на внешних орбитах вокруг звезд размером с Солнце, встречаются крайне редко.
Камера Gemini Planet Imager (GPI), расположенная на Южном телескопе Джемини в Чили, может обеспечить высокую контрастность при низком угловом разрешении, что позволяет осуществлять прямой просмотр экзопланет, в отличие от косвенных методов, которые доминировали в этой области, таких как анализ транзита и радиальной скорости. Этот второй метод более эффективен для планет, расположенных ближе к их родным звездам, в то время как инструмент GPI может находить планеты в областях за орбитой Юпитера.
Исследователи подозревают, что в нашей солнечной системе Юпитер и Сатурн создали окончательную архитектуру, которая влияет на свойства планет земной группы, таких как Земля или Марс, включая основные элементы жизни, такие как вода, и индикаторы воздействия. Планетная система, состоящая только из планет земного типа, без газовых гигантов, вероятно, будет сильно отличаться от нашей, и это может иметь последствия для возможности жизни в других частях нашей галактики.
Из 300 звезд, чьи данные из обзора были опубликованы, 123 более чем в 1,5 раза массивнее Солнца. Данные показывают, что хозяева обнаруженных экзопланет принадлежат звездам большей массы. И это несмотря на то, что, учитывая разницу между светом звезды и планеты, гигантскую планету, вращающуюся вокруг звезды, подобной Солнцу, на самом деле легче увидеть.
Выводы исследования поднимают тему о том, что другие планетные системы отличаются от нашей, несмотря на предположение, что газообразные гиганты на внешних орбитах и скалистые миры на внутренних орбитах были бы довольно стандартной моделью. И GPIES, и другие поиски экзопланет указывают на редкость планет-гигантов вокруг таких маленьких звезд, как Солнце. Миры, в несколько раз более массивные, чем Юпитер и более крупные (GPIES недостаточно чувствителен, чтобы обнаружить планеты такой малой массы, как Юпитер), обычно вращаются вокруг более массивных звезд, чем Солнце. Поэтому наш собственный Юпитер на широкой орбите может быть статистическим отклонением, хотя это еще не определено.
В статье описывается изображение шести планет и трех коричневых карликов. Масса экзопланет в среднем составила нескольких масс Юпитера, а расстояние от материнских звезд оказалось сравнимо с орбитой Сатурна. Единственной ранее неизвестной планетой была 51 Eridani b, которая была обнаружена GPI еще в 2014 году. Это газовый гигант с массой 2,5 Юпитера, вращающийся по орбите, похожий на Сатурн вокруг молодой звезды, находящейся на расстоянии 97 световых лет от нас.
Еще одна полезная находка: коричневый карлик с отметкой HR 2562 B, массой в 30 раз большей, чем у Юпитера на орбите, похожей на Уран. Этот коричневый карлик и два других, представленных в исследовании, проливают свет на формирование планеты по сравнению с коричневым карликом в широком отрыве от звезды-хозяина. В то время как предполагается, что звезды возникают в результате гравитационного коллапса крупных газовых и пылевых облаков, считается, что планеты образовались главным образом в результате ядерной аккреции, поскольку маленькие скалистые тела сталкиваются и накапливают массу.
Таким образом, наша Солнечная система, очевидно, не похожа на многие другие системы, которые наблюдали ученые. Газовые гиганты на внешних орбитах, как правило, чаще встречаются вокруг гораздо более крупных звезд. Потребуется время, чтобы собрать каталог газовых гигантов во внешних системах других соседних звезд - это показывает, что даже GPI не может обнаружить планеты с массами Юпитера на этих орбитах - но GPIES является началом этого процесса. Наблюдения в обзоре завершились в январе изучением 531-й звезды.
Больше информации:
https://www.centauri-dreams.org/2019/06/14/giant-planets-less-likely-around-sun-like-stars/
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab16e9
Источник: centauri-dreams.org