space

Открытие инопланетного мира со странной наклонной орбитой озадачило астрономов

Категория: Поиск жизни

Орбита экзопланеты вокруг звезды в двойной звездной системе впервые изображена в трех измерениях. Планета вращается вокруг своей звезды под другим углом к ​​плоскости орбиты двух звезд, и это смещение может дать ключ к пониманию того, как планеты формируются в двойных системах.

Экзопланета GJ 896Ab (обратите внимание на строчную букву b для планеты) была обнаружена в двойной системе GJ 896AB (обратите внимание на заглавные буквы A и B для двух звезд), которая расположена на расстоянии 20,3 световых года от Земли.

Астрономы отследили движение двойной звездной системы в космосе с помощью архивных оптических наблюдений, датируемых с 1941 по 2017 год, с дополнительными данными, охватывающими период с 2006 по 2011 год, собранными массивом очень длинных базовых линий (VLBA), который представляет собой сеть из 10 радиотелескопов. натянуты по Соединенным Штатам.

Исследователи также провели новые наблюдения с помощью VLBA в 2020 году. Астрономы во главе с Сальвадором Куриэлем из Национального автономного университета Мексики (UNAM) обнаружили, что по мере того, как звезда GJ 896A движется в пространстве, она колеблется на своем пути.

Это колебание вызвано вращающейся вокруг планеты с массой в 2,3 раза больше массы Юпитера, которая совершает один оборот за 284,4 земных дня. Между планетой и ее звездой находится общий центр масс, известный как барицентр; колебание звезды является результатом ее движения вокруг этого общего центра масс.

Этот метод обнаружения движения звезд в пространстве и любых отклонений в этом движении называется астрометрией. Астрометрия является единственным средством, с помощью которого орбиты планетной системы с более чем одной звездой могут быть интерпретированы в трех измерениях, поскольку астрономы визуально обнаруживают колебание и ориентацию орбит.

Интересно, что плоскость, в которой вращается планета, смещена на 148 градусов относительно плоскости орбиты двух звезд друг вокруг друга. «Это означает, что планета движется вокруг главной звезды в направлении, противоположном направлению движения вторичной звезды вокруг главной звезды», — говорит Гизела Ортис-Леон, астроном из UNAM и института радиоастрономии им. Макса Планка в Германии и член исследовательской группы.

Менее 4% известных экзопланет находятся в системах двойных звезд. Эта небольшая доля отчасти объясняется тем, что в двойных системах сложнее обнаружить планеты, а также тем, что модели предполагают, что существование звезды-компаньона может обрезать и дестабилизировать диск, формирующий планету. «Возможно, эти модели нужно скорректировать», — сказал Джоэл Санчес-Бермудес из UNAM.

Одна из проблем при формировании такой системы заключается в том, что считается, что газовым гигантам требуется от 5 до 10 миллионов лет, чтобы аккрецировать весь свой газ из образующего планету диска вокруг них. Однако современные модели предполагают, что такой диск в двойной системе существует менее 1 миллиона лет, прежде чем гравитационные приливы звезды-компаньона разорвут диск на части.

Кроме того, в случае GJ 896AB две звезды являются красными карликами, что делает существование в системе планеты-гиганта еще более удивительным. Ученые считают, что красным карликам не хватает необходимого количества сырья для формирования планет-гигантов, но присутствие газового гиганта в этой двойной системе предполагает, что планеты могут формироваться по-разному, когда присутствуют две звезды.

«Дополнительные подробные исследования этой и подобных систем могут помочь нам получить важные сведения о том, как планеты формируются в двойных системах», — сказал Санчес-Бермудес.

В настоящее время существуют две конкурирующие модели формирования бинарных систем и их планет. Один из них называется фрагментацией диска, при котором изначально существует один диск, образующий звезды и планеты, который становится гравитационно нестабильным и распадается на два отдельных диска, которые образуют две звезды и любые планеты вокруг них. Другая модель называется турбулентной фрагментацией.

В этом объяснении турбулентность в исходном облаке газа приводит к образованию двух или более плотных концентраций материала, которые независимо коллапсируют, образуя звезды и любые сопутствующие планеты.

Теперь эти модели должны учитывать смещение GJ 896Ab на 148 градусов. То, что лучше воспроизводит странную систему, может указывать на то, как формируются бинарные системы.

Поделиться с друзьями: