 Группа астрономов, использующая приемник SPHERE на Очень Большом Телескопе ESO, впервые получила изображение планеты, обнаруженной в тройной звездной системе. Раньше считалось, что орбита такой планеты должна быть неустойчивой, и в результате эта планета с большой вероятностью будет быстро выброшена из системы. Но этой планете каким-то образом удалось «выжить». Неожиданный наблюдательный результат наводит на мысль, что такие системы могут оказаться более распространенными, чем считалось. Работа будет опубликована в онлайн-выпуске журнала Science 7 июля 2016 г.
Помните родную планету Люка Скайуокера, Татуин, в саге о Звездный войнах? Это был странный мир, где на небе горело два солнца. И вот теперь астрономы нашли планету в еще более экзотической звездной системе. Здесь наблюдатель либо вообще не увидит ночи, либо будет каждый день встречать по три восхода и заката, смотря по сезону -- а каждый из этих сезонов будет длиться дольше человеческой жизни.
Обозначения трех компонент тройной звезды в порядке убывания блеска: HD 131399A, HD 131399B и HD 131399C. Планета обращается вокруг самой яркой звезды системы и поэтому обозначается HD 131399Ab.
Удивительная планета была открыта группой астрономов из Аризонского университета в США. На Очень Большом Телескопе ESO (VLT) в Чили они получили прямые изображения планеты HD 131399Ab, не похожей ни на один из известных миров — ее орбита вокруг ярчайшей из тройки звезд во много раз шире, чем у всех остальных планет, найденных в кратных, то есть состоящих из нескольких звезд, системах. Из-за сложных и переменных гравитационных воздействий других двух звезд системы такие орбиты часто неустойчивы – устойчивость в этой ситуации крайне маловероятна.
На этом графике показана орбита планеты в системе HD 131399 (красная линия) и орбиты звезд системы (синяя линия). Планета обращается вокруг самой яркой звезды в системе: HD 131399A.
Планете HD 131399Ab, расположенной примерно в 320 световых годах от Земли в созвездии Центавра, около 16 милионов лет – это одна из самых молодых экзопланет, открытых на сегодняшний день, и к тому же, одна из очень немногих, для которых были получены прямые изображения. Из этой группы она еще и одна из самых холодных и наименее массивных, с температурой 580 градусов по Цельсию и массой в четыре Юпитера.
"HD 131399Ab – одна из немногих экзопланет, наблюдавшихся непосредственно, и первая планета с такой интересной динамической конфигурацией"—говорит Дэниэл Эпай (Daniel Apai) из Аризонского университета в США, один из соавторов новой работы.
"На половине орбиты этой планеты, путь по которой она совершает за 550 земных лет, на ее небе видны три солнца, причем два более слабых всегда поблизости друг от друга, а их видимое удаление от более яркого светила меняется в течение года", - добавляет Кевин Вагнер (Kevin Wagner), первый автор статьи и открыватель HD 131399Ab.
В течение большой части года новооткрытой планеты ее солнца появляются на небе в тесном соседстве, и там происходит знакомая нам смена дня и ночи, только восходы и закаты каждый день тройные. Но по мере движения планеты по орбите солнца на небе расходятся все дальше друг от друга, пока не достигают точки, где закат одного солнца сопровождается восходом другого. Тогда на планете устанавливается почти постоянный день, который длится на протяжении примерно четверти орбитального периода – около 140 земных лет.
Кевин Вагнер, докторант Аризонского университета, идентифицировал планету среди сотен кандидатов и провел сопутствующие наблюдения для подверждения ее природы.
Планета также стала первой, открытой с приемником SPHERE, смонтированным на телескопе VLT. SPHERE чувствителен к инфракрасным лучам, что позволяет ему регистрировать тепловое излучение молодых планет, а также обладает многими изощренными конструктивными особенностями – корректирует атмосферные искажения изображений и блокирует яркую засветку в окрестности изображений звезд.
Хотя для точного определения траектории планеты в системе тройной звезды еще требуются многократные и длительные повторные наблюдения, имеющиеся наблюдательные данные и компьютерное моделирование позволяют предложить следующий сценарий: вокруг самой яркой звезды системы, HD 131399A, на 80% более массивной, чем Солнце, на расстоянии около 300 а.е. (одна астрономическая единица, а.е., равна среднему расстоянию между Землей и Солнцем) обращаются менее массивные звезды B и C. При этом B and C, разделенные примерно таким же расстоянием, как Солнце и Сатурн (10 а.е.), еще и вертятся вокруг общего центра тяжести, как вращающаяся гантель.
В рамках этого сценария планета HD 131399Ab обращается вокруг звезды A по орбите радиусом около 80 а.е., то есть примерно вдвое дальше от нее, чем Плутон от Солнца. Этот радиус составляет примерно треть расстояния между звездой A и парой B/C. Авторы работы указывают, что возможен целый набор таких орбитальных сценариев и окончательный вердикт о долговременной устойчивости системы может быть вынесен только после планируемых продолжительных наблюдений, которые помогут более жестко ограничить диапазон возможных параметров орбиты планеты.
"Если бы планета оказалась дальше от самой массивной звезды группы, ее бы выбросило из системы", -- объясняет Эпай. "Проведенное нами компьютерное моделирование показало, что орбита такого типа может быть устойчивой, но если внести хоть небольшое изменение в начальные условия, она может очень быстро превратиться в неустойчивую".
Планеты в кратных звездных системах представляют особый интерес для астрономов и планетологов, так как они дают примеры функционирования механизма образования планет в экстремальных сценариях. Нам, привыкшим к тому, что Земля обращается по почти круговой орбите вокруг одиночной звезды, кратные звездные системы кажутся экзотическими, хотя на деле они встречаются столь же часто, как одиночные звезды.
"Неясно, как именно эта планета оказалась на столь широкой орбите в экзотической системе, и мы не можем пока сказать, как этот факт повлияет на наше понимание типологии планетных систем, но он свидетельствует, что разнообразие в этой области больше, чем многие предполагали", -- заключает Кевин Вагнер. "Планеты в кратных системах исследуются гораздо реже, чем в планетных системах единичных звезд, хотя потенциально они столь же многочисленны".
Звезда, в системе которой находится уникальная планета HD 131399Ab, слишком слаба, чтобы можно было ее видеть невооруженным глазом, однако в бинокль ее можно разглядеть. Изображения увеличиваются по клику.
 
Источник
|
