Астрономы нашли экзопланету, слишком огромную для своей звезды

Американские астрономы открыли экзопланету, разрушившую все существующие модели образования таких небесных тел. Она оказалась слишком тяжелой и вращающейся слишком близко к своей звезде, что практически невозможно, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Современные модели звездообразования накладывают ограничения на соотношения масс звезд и планет, формирующихся вокруг них. Планеты образуются из газопылевых дисков, остающихся после образования звезд из протозвездных облаков. Общее количество вещества в этих дисках определяет общую массу образовавшихся планет. А поскольку масса содержащейся в протопланетном диске пыли строго зависит от массы звезды, теории образования планет утверждают, что, например, такие легкие и распространенные звезды, как красные карлики, не должны обладать планетами массой с Нептун.

И хотя изредка ученые находили подобные массивные планеты у легких карликов, все они располагались очень далеко от своих звезд, что не нарушало существующих моделей образования планет. Однако открытие тяжелой планеты вблизи холодной, легкой звезды LHS 3154 разрушило эти представления.

Планета LHS 3154b была обнаружена методом допплеровской спектроскопии учеными из Университета штата Пенсильвания. Спектрометр Habitable Zone Planet Finder (HPF — Устройство поиска планет в обитаемой зоне) был специально создан для поиска планет у самых холодных звезд за пределами Солнечной системы, на поверхности которых может быть обнаружена жидкая вода — главный ингредиент возможной жизни.

Оценивая периодические качания звезды на луче зрения, этот спектрометр выявил наличие у звезды LHS 3154 планеты, которая всего в 9 раз легче Солнце и в 13 раз тяжелее Земли. При этом находится эта планета очень близко к самой звезде, делая полный оборот вокруг нее всего за 3,7 земных суток.

Соотношение масс звезды и планеты в этом случае оказалось равным 3.5 × 10-3, что более, чем в сто раз превышает соотношение масс Земли и Солнца, и этот показатель удивил астрономов.

«Это открытие действительно заставляет понять, как мало мы знаем о Вселенной, — считает соавтор работы Суврат Махадеван. — Мы не могли представить, что такая тяжелая планета может существовать у такой легкой звезды. Протопланетный диск вокруг маломассивной звезды LHS 3154 не мог иметь достаточно твердого вещества, чтобы образовать такую планету. Однако она существует и нам придется пересмотреть наше понимание того, как образуются планеты и звезды».

По словам ученых, на сегодня науке известно примерное соотношение пыли и газа в протопланетных дисках, окружающих звезды типа LHS 3154, в период, когда они молоды и только образовались. Однако для образования у звезды LHS 3154 обнаруженной планеты требовалось соотношение пыли и газа, в 10 раз большее. «Наше открытие служит экстремальной проверкой для всех существующих теорий образования планет», — подчеркнул Махадеван.