Внесолнечный мир, минимум в три раза превосходящий по массе Юпитер, располагается на крайне необычной орбите.
Наблюдая на протяжении нескольких лет за «колебаниями» звезды в направлении созвездия Девы, астрономы открыли очень необычную гигантскую экзопланету, которая вращается вокруг нее по крайне продолжительной и вытянутой орбите. Если бы этот мир находился в Солнечной системе, то траектория его движения пролегала бы от Главного пояса астероидов до Нептуна.
«Этот гигант не похож на планеты в нашей Солнечной системы. Более того, он не похож ни на одну из обнаруженных нами ранее экзопланет, так как все известные миры, расположенные на довольно большом удалении от своих звезд, имеют тенденцию к орбитам с очень низким эксцентриситетом, то есть к почти круговым. Это отличие говорит о том, что наша находка формировалась или развивалась не так, как большинство других планет», – рассказывает Сара Блант, ведущий автор исследования из Калифорнийского технологического института (США).
Согласно нашим современным представлениям, новые миры формируются в дисках из «неизрасходованных» газа и пыли, которые вращаются вокруг новорожденных звезд. Такая модель предполагает, что жизнь всех планет должна начинаться с круговых орбит.
Поэтому, чтобы вновь обнаруженная экзопланета, получившая обозначение HR 5183 b и находящаяся на расстоянии примерно 102 световых года от Земли, в итоге попала на свою столь вытянутую орбиту, в прошлом она должна была получить гравитационный удар от какого-то объекта. Авторы исследования предполагают, что наиболее вероятный сценарий заключается в существовании у нее соседа схожего размера, который в прошлом в ходе достаточно близкой встречи с HR 5183 b был вытолкнут из системы, а сама HR 5183 b перешла на высоко эксцентричную орбиту.
«По сути, HR 5183 b представляет собой «разрушающий шар», который выкидывает из системы все, что попадается ему на пути», – отметил Эндрю Говард, соавтор исследования из Калифорнийского технологического института.
Экзопланета была открыта с помощью метода радиальных скоростей, который позволяет обнаруживать нетранзитные миры, отслеживая, как их родительские звезды «покачиваются» в ответ на гравитационные воздействия. Однако обычно этот подход подразумевает наблюдения, включающие весь орбитальный период цели, а для планет, вращающихся вдали от своих светил, это затруднительно, так как их один полный оборот может длиться десятки или даже сотни земных лет.
Астрономы наблюдают за хозяйкой HR 5183 b с 1990-х годов, но даже сегодня не имеют данных, содержащих одну полную орбиту экзопланеты, так как, по оценкам авторов исследования, она совершает один оборот вокруг своей звезды за 52-117 земных лет.
«Эта планета проводит большую часть своего времени во внешней области системы. Однако, по мере приближения к светилу она начинает ускоряться и в итоге огибает его. Именно момент «облета с ускорением» мы и смогли зафиксировать, так как он создает отличительную сигнатуру в данных. Поэтому мы можем быть уверены, что наблюдаем действительно планету», – пояснил Эндрю Говард.
Результаты показывают, что метод радиальных скоростей можно использовать для обнаружения других экзопланет, находящихся на приличном удалении от своих звезд, не тратя на это десятилетия. И, как предполагают авторы исследования, открытие большего количества гигантских миров, подобных HR 5183 b, может прояснить их роль в формировании планетных систем.
«Когда мы только начинали открывать планетные системы у далеких звезд, мы ожидали, что они будут очень похожи на нашу. Однако по мере продвижения в этой области мы получали сюрприз за сюрпризом, и вновь обнаруженная HR 5183 b является одним из них. Такие открытия показывают нам, что все планетные системы обладают своими отличительными особенностями, и это делает Вселенную невероятно разнообразной», – заключил Эндрю Говард.