Астрономы обнаружили планету-гигант у белого карлика – ядра отгоревшей звезды. Это первая известная большая планета, которая сумела пережить превращение своего солнца в белый карлик и не разрушиться.
Открытие описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature.
Забирая с собой своих детей
Вести.Ru подробно рассказывали о белых карликах. Напомним, что это такое. Когда небольшая (массой менее десяти солнц) звезда исчерпывает термоядерное топливо, она постепенно сбрасывает внешние слои, теряя до 80% массы. Остаётся маленькое и очень плотное раскалённое ядро – белый карлик. В нём уже не происходит термоядерных реакций, однако для удобства эти "звёздные трупы" обычно всё же именуются звёздами.
Понятно, что превращение светила в белый карлик фатально для близлежащих миров. При сбросе звездой оболочки они, скорее всего, будут разрушены. Можно сказать, что гибнущее солнце забирает с собой ближайших членов семьи.
Более далёкие от родительского светила экзопланеты могут пережить эту метаморфозу. Но если такая планета изменит орбиту и подойдёт к своему умершему солнцу близко, она, скорее всего, будет разорвана огромной гравитацией белого карлика.
То есть в системах белых карликов, как правило, выживают только далёкие от своего солнца миры. А чем дальше экзопланета от родительской звезды, тем труднее её обнаружить. Ничего удивительного, что до недавнего времени астрономы не наблюдали у белых карликов ни одной полноценной планеты, только обломки погибших небесных тел.
Правда, не так давно мир облетела новость: у белого карлика была впервые обнаружена экзопланета-гигант. Однако в тот раз астрономы наблюдали, строго говоря, не сам далёкий мир, а только окружающее звезду облако вещества. Расчёты привели специалистов к выводу, что оно испаряется с близкой экзопланеты.
Выжить, несмотря ни на что
Теперь же учёные впервые обнаружили большую планету у белого карлика традиционным для открытия экзопланет способом – методом транзитов. Другими словами, они зафиксировали, как небесное тело проходит между наблюдателем и звездой и затмевает её свет.
Речь идёт о белом карлике WD 1856+534 (он же TIC 267574918), расположенном в 80 световых годах от Земли в созвездии Дракона. Орбитальный телескоп TESS обнаружил у него экзопланету размером с Юпитер. Она настолько близка к звезде, что делает полный оборот вокруг неё всего за 34 часа. Планету, согласно правилам, назвали WD 1856b.
Её существование было подтверждено наблюдениями наземного телескопа Gran Telescopio Canarias (в видимом свете) и орбитальной обсерватории Spitzer (в инфракрасных лучах).
Наблюдения "Спитцера" подтвердили, что WD 1856b почти не испускает собственного инфракрасного свечения. Другими словами, это действительно планета, а не маленькая звезда или коричневый карлик.
К слову, это был, так сказать, прощальный подарок прославленного инструмента: всего через несколько месяцев отслуживший своё телескоп вывели из эксплуатации.
Измерить массу этой экзопланеты трудно, поскольку WD 1856+534 слишком тусклый для наблюдений методом лучевых скоростей (всё-таки он остывает уже около десяти миллиардов лет). Однако, исходя из того, что перед нами всё-таки планета, а не коричневый карлик, она не может быть более чем в 14 раз массивнее Юпитера.
Астрономы полагают, что небесное тело образовалось как минимум в 50 раз дальше от своего солнца, чем оно находится сейчас (иначе планета была бы разрушена при превращении звезды в белый карлик). Экзопланета должна была приблизиться к своему патрону позже и по какой-то счастливой случайности избежала разрушения приливными силами.
Учёные пока не знают, что заставило планету изменить свою орбиту. Это могло быть влияние гравитации других (ещё не обнаруженных) миров системы или, например, притяжение другой звезды.
"[Планета] WD 1856b каким-то образом очень близко подошла к своему белому карлику и сумела остаться целой", – констатирует первый автор статьи Эндрю Вандербург (Andrew Vanderburg) из Висконсинского университета в Мэдисоне.
Колыбель жизни?
Этот пример показывает, что планета всё же может выжить поблизости от белого карлика. В связи с этим Вандербург и его коллеги задались вопросом: сможем ли мы найти у таких отгоревших звёзд обитаемые миры?
Компьютерное моделирование привело к обнадёживающим выводам. Телескоп "Джеймс Уэбб", который планируют запустить в 2021 году, сможет зафиксировать воду и углекислый газ в атмосфере такого мира всего за пять его оборотов вокруг белого карлика. Обнаружение более сложных биомаркеров потребует всего 18 оборотов.
Несмотря на открытие неведомым образом уцелевшего гиганта WD 1856b, маловероятно, что мы когда-нибудь найдём потенциально обитаемую планету у белого карлика. Но, если это всё же случится, то проверить её на "признаки жизни" можно будет достаточно быстро, обещают авторы.
Результаты моделирования описаны в научной статье, опубликованной в издании Astrophysical Journal Letters.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что остатки разрушенных планет белого карлика могут работать как радиомаяки.
