Даже звезды обречены, потому что у сверхновых могут быть планеты

90 процентов всех экзопланет, открытых на сегодняшний день (их сейчас более 5000), вращаются вокруг звезд того же или меньшего размера, чем наше Солнце. Гигантские звезды, похоже, не имеют планет-компаньонов, и этот факт имеет серьезные последствия для нашего понимания формирования Солнечной системы. Но является ли нехватка планет вокруг больших звезд истинным отражением природы, или в том, как мы ищем экзопланеты, есть какая-то врожденная предвзятость, из-за которой мы их упускаем? Недавнее открытие двух газовых гигантов, вращающихся вокруг гигантской звезды под названием µ2 Скорпиона, предполагает, что это может быть последнее.

µ2 Скорпион — это звезда, которую можно увидеть невооруженным глазом — вы можете пойти и поискать ее самостоятельно — она образует часть конца хвоста созвездия Скорпиона, недалеко от яркой звезды, известной как Антарес. µ2 Скорпион — звезда B-типа, масса которой в девять раз превышает массу Солнца. Она достаточно велика, чтобы однажды взорваться ошеломляющей сверхновой, а затем превратиться в плотную нейтронную звезду.

Недавно астрономы изучали µ2 Скорпиона в рамках исследования изобилия экзопланет B-звезд (BEAST) и обнаружили два газовых гиганта, один из которых не подтвержден, на орбите вокруг звезды. Это первая система такого рода, о которой мы знаем.

Удалите всю рекламу во Вселенной сегодня

Присоединяйтесь к Patreon всего за 3 доллара!

Получите опыт без рекламы на всю жизнь

Расположение µ2 Scorpio на ночном небе. (Викисклад: Торстен Бронгер)

Найти эти планеты было непросто. Есть несколько методов, используемых для обнаружения экзопланет. Метод транзита позволяет нам снимать планеты, когда они проходят перед своей звездой, вызывая временное падение яркости звезды с точки зрения Земли. Этот метод лучше всего подходит для поиска планет, находящихся очень близко к своей звезде (если планете требуется 12 лет, чтобы совершить оборот вокруг своей звезды, как это делает Юпитер, свету потребуется 12 лет, чтобы снова удалиться. Гораздо проще найти звезды с измеренными орбитами. в днях или неделях).

Между тем, метод лучевой скорости захватывает планеты, наблюдая за раскачиванием звезды, поскольку планеты притягивают собственное гравитационное притяжение, изменяя световой спектр звезды на слегка красный или синий. Но лучевая скорость также имеет тенденцию к обнаружению планет очень близко к их родительской звезде.

Крупные звезды с далекими планетами-гигантами можно легко не заметить из-за их лучевой скорости и транзитных путей.

К счастью, в некоторых случаях возможно прямое обнаружение планет. Чтобы это сработало, планета должна быть достаточно далеко от своей звезды, чтобы ее не захлестнул подавляющий свет звезды. Планета также должна быть достаточно массивной, чтобы ее можно было увидеть, и достаточно маленькой, чтобы быть яркой (малые планеты светятся от тепла). Наконец, вся звездная система должна быть достаточно близко к Земле, чтобы наши инструменты могли ее зафиксировать. Именно так BEAST смог обнаружить две планеты, вращающиеся вокруг 2 Скорпионов, которые являются частью звездного скопления недалеко от нас.

Каковы последствия этого открытия? Что ж, это раннее свидетельство того, что этот тип планет не так редок, как предполагают данные об экзопланетах. Если BEAST продолжит находить больше газовых гигантов, подобных тем, что находятся вокруг 2 Скорпионов, нам придется переосмыслить то, что мы считаем наиболее распространенными планетарными телами в галактике.

Более того, наши нынешние модели формирования планет не могут легко объяснить образование типа планет, вращающихся вокруг µ2 Скорпиона. Модель аккреционного ядра формирования планет, в которой пыль медленно накапливается в ядре планеты в течение миллионов лет, не должна быть возможна вокруг массивных звезд, где протопланетные диски распространяются быстрее. В другой модели, известной как гравитационная неустойчивость (GI), протопланетный диск достаточно массивен, чтобы стать нестабильным под собственным весом, схлопываясь в планеты-гиганты. Это может произойти намного быстрее, чем первичная аккреция, и может объяснить наличие планет вокруг массивных звезд, но исследователи предполагают, что планеты-компаньоны µ2 Скорпи «неожиданны в соответствии с массовым распределением тел, созданным текущими моделями GI». Эти планеты не соответствуют моделям, поэтому модели могут нуждаться в обновлении.

Чтобы кратко выразить значение этого открытия, ясно, что группа существующих экзопланет больше, чем те, которые мы можем обнаружить в настоящее время. Такие системы, как µ2 Scorpii, указывают на это разнообразие и заставят нас переписать наши модели формирования планет. По мере добавления каждой новой экзопланеты в наши базы данных мы узнаем все больше и больше о сложности солнечных систем в нашей галактике и улучшаем наше понимание механизмов, которые действуют при рождении планет.

Прочитайте полную статью на ArXiv: Vito Squicciarini et al. «Расширенная планетная система вокруг предка сверхновой». принят Астрономия и астрофизика.

Рекомендуемое изображение: звезда главной последовательности типа B (Wikimedia Commons, Мериканто).

Leave a Comment