Экзопланета с огромной орбитой, ведет себя как давно искомая "Девятая планета"

Планета на маловероятной орбите вокруг двойной звезды в 336 световых годах может дать ключ к разгадке тайны гораздо ближе к дому:  гипотетическое, далекое тело в нашей Солнечной системе, названное "Девятой планетой".

Впервые астрономам удалось измерить движение массивной планеты, похожей на Юпитер, которая движется по орбите очень далеко от своих хозяйских звезд и видимого диска с обломками. Этот диск похож на наш пояс Койпера, состоящий из маленьких ледяных тел за Нептуном. В нашей собственной Солнечной системе подозреваемая Девятая Планета также будет находиться далеко за пределами Пояса Койпера на аналогичной странной орбите. Хотя поиски Девятой Планеты продолжаются, это экзопланетное открытие является доказательством того, что такие странные орбиты возможны.

Экзопланетное открытие

"Эта система рисует потенциально уникальное сравнение с нашей Солнечной системой", - объяснил ведущий автор статьи, Мэйдзи Нгуен из Калифорнийского университета в Беркли. "Она очень сильно отделена от звезд-хозяев на эксцентрической и сильно искаженной орбите, как и предсказание для Планеты Девять". Это порождает вопрос о том, как эти планеты сформировались и эволюционировали, чтобы в конечном итоге оказаться в их нынешней конфигурации."

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Системе, в которой обитает этот газовый гигант, всего 15 миллионов лет. Это говорит о том, что наша Девятая Планета, если бы она действительно существовала, могла бы сформироваться очень рано в эволюции нашей 4,6-миллиардной Солнечной системы.

Экзопланета с массой 11 юпитеров под названием HD 106906 b была обнаружена в 2013 году с помощью Магелланова телескопа в обсерватории Лас-Кампанас в чилийской пустыне Атакама. Однако астрономы ничего не знали об орбите планеты. Для этого требовалось что-то, что мог сделать только космический телескоп Хабл: собрать очень точные измерения движения за 14 лет с необычайной точностью. Команда использовала данные из архива Хаббла, которые предоставили доказательства этого движения.

Эквапланета находится очень далеко от хозяйской пары ярких, молодых звезд - более чем в 730 раз больше расстояния Земли от Солнца, или почти в 6,8 миллиардов миль. Такое большое расстояние сделало чрезвычайно трудным определение орбиты длиной в 15 000 лет за такой относительно короткий промежуток времени наблюдений Хаббла. Планета ползает по своей орбите очень медленно, учитывая слабое гравитационное притяжение ее очень далеких родительских звезд.

Команда Хаббла с удивлением обнаружила, что удаленный мир имеет очень большую орбиту, очень неровную, вытянутую и внешнюю по отношению к диску с обломками, который окружает двойную звезду-носителя экзопланеты. Сам диск с обломками очень необычно выглядит, возможно, из-за гравитационного перетягивания планеты-неудачника.

На этом снимке с космического телескопа Хаббла изображена окружающая среда вокруг двойной звезды HD 106906. Яркий свет от этих звезд скрыт здесь, чтобы можно было видеть более слабые черты системы. Круговой диск звезд асимметричен и искажен, возможно, из-за гравитационного притяжения движущейся вперед планеты HD 106906 b, которая находится на очень большой и удлиненной орбите. 

Как же экзопланета попала на такую далекую и странно наклонную орбиту? Преобладающая теория заключается в том, что она образовалась намного ближе к своим звездам, примерно в три раза больше расстояния, которое Земля находится от Солнца. Но затягивание газового диска системы привело к распаду орбиты планеты, заставив ее мигрировать внутрь по направлению к своей звездной паре. Гравитационные эффекты от вихревых близнецов-звезд вытеснили ее на эксцентрическую орбиту, что чуть не выкинуло ее из системы и в пустоту межзвездного пространства. Затем проходящая звезда из-за пределов системы стабилизировала орбиту экзопланеты и не позволила ей покинуть свою домашнюю систему.

С помощью точных измерений расстояния и движения со спутника наблюдения Gaia Европейского космического агентства в 2019 году члены команды Роберта де Роса из Европейской южной обсерватории в Сантьяго, Чили, и Пол Калас из Калифорнийского университета определили кандидатуры пролетающих звезд.

 Преобладающая теория заключается в том, что она образовалась намного ближе к своим звездам, примерно в три раза больше расстояния, которое Земля находится от Солнца. Но затягивание газового диска системы привело к распаду орбиты планеты, заставив ее мигрировать внутрь по направлению к своей звездной паре. Гравитационные эффекты от вихревых близнецов-звезд вытеснили ее на эксцентрическую орбиту, что чуть не выкинуло ее из системы и в пустоту межзвездного пространства. Затем проходящая звезда из-за пределов системы стабилизировала орбиту экзопланеты и не позволила ей покинуть свою домашнюю систему.

С помощью точных измерений расстояния и движения со спутника наблюдения Gaia Европейского космического агентства в 2019 году члены команды Роберта де Роса из Европейской южной обсерватории в Сантьяго, Чили, и Пол Калас из Калифорнийского университета определили кандидатуры пролетающих звезд 

В исследовании, опубликованном в 2015 году, Калас возглавил группу, которая обнаружила косвенные доказательства поведения беглой планеты: диск с обломками системы сильно асимметричен, а не является круговым распределением материала. Одна сторона диска усечена относительно противоположной стороны, и она также нарушена вертикально, а не ограничена узкой плоскостью, как это видно на противоположной стороне звезд.

"Идея заключается в том, что каждый раз, когда планета приближается к бинарной звезде, она возбуждает материал в диске", - объясняет Де Роза. "Так что каждый раз, когда планета проходит, она усекает диск и выталкивает его на одну сторону. Этот сценарий был протестирован с помощью моделирования этой системы с планетой, находящейся на аналогичной орбите - это было до того, как мы узнали, какова орбита планеты".

"Это как приехать на место автокатастрофы, и ты пытаешься воссоздать то, что случилось", - объяснил Калас. "Это проходящие звезды, которые потревожили планету, а потом планета потревожила диск? Это двоичный генератор посередине, который сначала потревожил планету, а затем возмутил диск? Или пролетающие звезды возмутили и планету, и диск одновременно? Это детективная работа по астрономии, собирающая доказательства, которые нам нужны, чтобы придумать какие-то правдоподобные сюжеты о том, что здесь произошло".

Этот сценарий для причудливой орбиты HD 106906 b каким-то образом похож на то, что возможно привело к тому, что гипотетическая Планета №9 оказалась во внешних границах нашей собственной Солнечной системы, далеко за пределами орбиты других планет и за Поясом Койпера. Планета №9 могла образоваться во внутренней Солнечной системе и быть вытеснена взаимодействиями с Юпитером. Однако Юпитер - пресловутая 800-фунтовая горилла в нашей Солнечной системе - скорее всего, выбросила бы Планету №9 далеко за пределы Плутона. Проходящие звезды могут стабилизировать орбиту выкинутой планеты, отталкивая путь орбиты от Юпитера и других планет во внутренней Солнечной системе.

"Как будто у нас есть машина времени для нашей собственной планетарной системы, уходящей в прошлое на 4,6 миллиарда лет, чтобы увидеть, что могло произойти, когда наша молодая Солнечная система была динамически активна, и все толкалось и перестраивалось", - сказал Калас.

На сегодняшний день у астрономов есть только косвенные доказательства существования Планеты Девять. Они обнаружили скопление небольших небесных тел за пределами Нептуна, которые движутся по необычным орбитам по сравнению с остальной частью Солнечной системы". Эта конфигурация, по словам некоторых астрономов, предполагает, что эти объекты были объединены гравитационным притяжением огромной, невидимой планеты. Альтернативная теория заключается в том, что нет ни одной гигантской движущейся планеты, но вместо этого дисбаланс обусловлен комбинированным гравитационным воздействием множества, гораздо меньших по размеру объектов. Другая теория заключается в том, что Планета №9 вообще не существует, и кластеризация более мелких тел может быть всего лишь статистической аномалией.

Ученые, использующие космический телескоп НАСА Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope), планируют получить данные по HD 106906 b, чтобы детально изучить планету. "Один вопрос, который вы можете задать: есть ли на планете своя система обломков вокруг нее? Захватывает ли она материал каждый раз, когда приближается к звездам-хозяевам? И вы могли бы измерить это с помощью тепловых инфракрасных данных", - сказал Де Роза. "Также, с точки зрения помощи в понимании орбиты, я думаю, что Вебб был бы полезен для подтверждения нашего результата".

Поскольку Вебб чувствителен к меньшим, массовым планетам типа Сатурна, он может быть в состоянии обнаружить другие экзопланеты, которые были выброшены из этой и других внутренних планетарных систем. "С помощью Вебба мы можем начать поиск планет, которые одновременно немного старше и немного слабее", - объяснил Нгуен. Уникальная чувствительность и возможности Вебба по визуализации откроют новые возможности для обнаружения и изучения этих нетрадиционных планет и систем. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet