Астрономы получили прямое изображение планеты, вращающейся вокруг пары звезд, настолько массивных, что они бросают вызов нашим представлениям о том, как формируются планеты и звезды.
Планета b Центавра b, возможно, даже не должна существовать, но изображение выше является подтверждением того, что она существует.
На изображении, полученном Очень Большим Телескопом в Европейской южной обсерватории в Чили, показана двойная звездная система b Центавра слева, две ее звезды не совсем разрешены. Звезда b Центавра с величиной 4, расположенная примерно в 325 световых годах от нас, видна невооруженным глазом, хотя ее не следует путать с Бетой (β) Центавра, одной из самых ярких звезд на небе.
Стрелка на изображении выше указывает на планету. По соглашению первой открытой планете в системе дается суффикс «b», что приводит к необычному названию: b Centauri b. Это газовый гигант, вращающийся вокруг своих звезд на расстоянии примерно в 560 раз больше, чем Земля от Солнца. Это делает ее одной из самых далеких орбит экзопланет, которые когда-либо были обнаружены. (Кажущиеся кольца вокруг звезды и планеты — это артефакты изображения, а объект в правом верхнем углу — не связанная с ним фоновая звезда.)
Масса планеты примерно в 11 раз больше массы Юпитера, что ставит ее в верхний ряд объектов, которые все еще можно назвать планетами. Объекты с массой 13 Юпитеров и более классифицируются как коричневые карлики или несостоявшиеся звезды.
Но именно две звезды-хозяева делают эту систему действительно непохожей ни на одну другую, которую до сих пор видели астрономы: по оценкам, совокупная масса звезд в шесть-десять раз превышает массу Солнца. Это может показаться не таким уж большим, но это как минимум в два раза больше массы любой другой известной звезды (или звезд), у которой, как подтверждено, есть планета. Самая крупная звезда системы относится к спектральному классу B, второй по горячему классу.И проблема с формированием планет вокруг таких горячих звезд заключается в том, что они излучают много мощного ультрафиолетового и рентгеновского излучения, которое должно нарушить процесс формирования планет.
«Обнаружение планеты вокруг b Центавра было очень захватывающим, поскольку это полностью меняет представление о массивных звездах как о планетах-хозяевах», — сказал Маркус Янсон, астроном из Стокгольмского университета в Швеции, в заявлении. Янсон является первым автором нового исследования, опубликованного 8 декабря в журнале Nature.
Находка повышает вероятность того, что b Центавра b сформировался в результате другого процесса, чем предсказывает традиционная теория. Эта теория представляет собой восходящую модель, называемую аккрецией ядра, в которой пылинки в протопланетном диске, окружающем молодую звезду, начинают сливаться друг с другом. В конце концов, эти снежные комы пыли вырастают, образуя концентрированные планетарные ядра, которые начинают захватывать больше каменистых обломков. Если они достаточно массивны, они могут начать собирать газ для формирования атмосферы.
Но, возможно, планета такой массивности, как b Центавра b, образовалась в результате нисходящего процесса, больше похожего на звезду: сам планетарный диск мог быть достаточно большим, чтобы поддерживать существование газового облака, которое в конечном итоге разрушилось под собственным весом, непосредственно сформировав планета.
У астрономов есть основания полагать, что может быть гораздо больше планет, таких как b Центавра b, которые ранее игнорировались. Это связано с тем, что на сегодняшний день большинство крупных обзоров прямых изображений были сосредоточены на звездах, подобных Солнцу. Есть также некоторые кандидаты в планеты, которые еще не подтверждены и вращаются вокруг еще более массивных звезд. К ним относится M51-ULS-1, недавно обнаруженный в галактике M51 кандидат, который может вращаться вокруг двойной системы с массой не менее 20 масс Солнца.
«У нас всегда было очень ориентированное на Солнечную систему представление о том, как «должны» выглядеть планетные системы», — сказал в своем заявлении соавтор исследования Матиас Самланд, астроном из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия. Но, говорит он, за последнее десятилетие разнообразие обнаруженных планетарных систем заставило нас «расширить наш исторически узкий взгляд. Это открытие добавляет еще одну захватывающую главу в эту историю, на этот раз для массивных звезд.
