Девяносто процентов всех открытых на сегодняшний день экзопланет (их насчитывается более 5 000) вращаются вокруг звезд такого же или меньшего размера, чем наше Солнце. Гигантские звезды, похоже, не имеют планет и этот факт имеет серьезные последствия для нашего понимания формирования Солнечной системы. Но является ли отсутствие планет вокруг крупных звезд истинным отражением природы, или же в том, как мы ищем экзопланеты, есть какая-то предвзятость, которая заставляет нас пропускать их? Недавнее открытие двух газовых гигантов, вращающихся вокруг гигантской звезды µ2 Скорпиона (µ2 Scorpii), позволяет предположить, что это может быть последнее.
µ2 Скорпиона - это звезда видима невооруженным глазом - вы можете выйти на улицу и поискать ее самостоятельно - она входит в хвостовую часть созвездия Скорпиона, недалеко от яркой звезды, известной как Антарес. µ2 Скорпиона - это звезда типа B, масса которой в девять раз больше массы Солнца - настолько большая, что однажды она взорвется в эффектной сверхновой, а затем распадется в плотную нейтронную звезду.
Недавно астрономы изучали µ2 Скорпиона в рамках проекта B-Star Exoplanet Abundance STudy (BEAST) и обнаружили два газовых гиганта - один еще предстоит подтвердить - на орбите вокруг звезды. Это первая известная нам система такого рода.
Найти эти планеты было нелегко. Существует несколько методов, используемых для обнаружения экзопланет. Транзитный метод позволяет нам поймать планеты, когда они проходят перед своей звездой, вызывая кратковременное падение яркости звезды с точки зрения Земли. Этот метод лучше всего подходит для поиска планет, расположенных очень близко к своей звезде (если планете требуется 12 лет для обращения вокруг своей звезды, как это делает Юпитер, то потребуется 12 лет, чтобы снова увидеть провал света. Гораздо проще найти звезды, орбиты которых измеряются днями или неделями).
Метод радиальных скоростей, между тем, позволяет обнаружить планеты, наблюдая за колебаниями звезды, когда планеты гравитационно притягиваются к ней, слегка изменяя спектр света звезды в красную или синюю сторону. Но радиальная скорость также предрасположена к поиску планет, расположенных очень близко к звезде-хозяину.
Крупные звезды с удаленными планетами газовых гигантов будут легко пропущены как методом лучевых скоростей, так и транзитным методом.
К счастью, в некоторых ситуациях возможно прямое обнаружение планет. Для этого планета должна находиться достаточно далеко от своей звезды, чтобы ее не заглушал подавляющий свет звезды. Планета также должна быть достаточно массивной, чтобы ее можно было увидеть, и она должна быть достаточно молодой, чтобы быть яркой (молодые планеты горячо светятся). Наконец, вся звездная система должна находиться достаточно близко к Земле, чтобы наши приборы могли их засечь. Именно так BEAST смог обнаружить две планеты, вращающиеся вокруг µ2 Скорпиона, которая является частью звездного скопления, расположенного не так далеко от нас.
Каковы последствия этого открытия? Это раннее свидетельство того, что планеты такого типа не так уж редки, как предполагалось до сих пор. Если BEAST продолжит находить больше газовых гигантов, подобных тем, что находятся вокруг µ2 Скорпиона, 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 планеты типа, вращающейся вокруг µ2 Скорпиона. Аккреционная модель формирования планет, в которой пыль медленно собирается в планетарное ядро в течение миллионов лет, невозможна вблизи массивных звезд, где протопланетные диски рассеиваются быстрее. В другой модели, известной как гравитационная нестабильность (GI), протопланетный диск достаточно массивен, чтобы стать нестабильным под собственным весом, разрушаясь на гигантские планеты. Это может происходить гораздо быстрее, чем аккреция ядра, и может объяснить появление планет вокруг массивных звезд, но планеты-компаньоны µ2 Скорпиона, как предполагают исследователи, "не ожидаются в соответствии с распределением массы объектов, генерируемых текущими моделями GI". Эти планеты не соответствуют моделям, поэтому модели, возможно, придется обновить.
Если говорить о значении этого открытия кратко, то становится ясно, что разнообразие существующих экзопланет больше, чем то, что мы в настоящее время можем обнаружить. Системы, подобные µ2 Скорпиона, намекают на это разнообразие и заставят нас переписать наши модели формирования планет. С каждой новой экзопланетой, добавляемой в наши базы данных, мы узнаем все больше и больше о сложности солнечных систем в нашей галактике и улучшаем наше понимание механизмов, действующих при рождении планет.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220509165432
Обозрение "Terra & Comp".
