Наше Солнце ведёт довольно одинокое существование в галактике Млечный Путь. Оно располагается в четырёх световых годах от ближайшей звезды и компанию ему составляет только его планетная система. Но так было не всегда. Мы почти исключительно наблюдаем молодые звезды в группах, так называемых «звёздных колыбелях», где они соприкасаются плечами со звёздными братьями и сёстрами.

Эти звёздные колыбели представляют собой густонаселённые места, где сотни тысяч звёзд часто находятся в том же объёме пространства, что и само Солнце. Бурные взаимодействия, при которых звёзды обмениваются энергией, происходят часто, но недолго. Через несколько миллионов лет группы звёзд рассеиваются, заполняя Млечный Путь новыми звёздами.

Как массивные звёзды крадут планеты.Изображение: Unsplash/@brett_ritchie_photography

Новая статья учёных из Великобритании, опубликованная в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показывает, как массивные звёзды в таких звёздных колыбелях могут «красть» планеты друг у друга — и каковы признаки такого воровства.

Практически сразу после рождения молодых звёзд вокруг них начинают формироваться планетные системы. Косвенные доказательства этого у учёных есть уже более 30 лет. Наблюдения за светом молодых звёзд показывают неожиданный избыток инфракрасного излучения. Это объяснялось (и до сих пор объясняется) тем, что маленькие частицы пыли (сотые доли сантиметра) вращаются вокруг звезды в диске из вещества. Именно из этих частиц пыли (в конечном итоге) и формируются планеты.

Однако область формирования звёзд и планет в конце 2014 года претерпела революцию, когда с помощью телескопа Atacama Large Millimetre Array (ALMA) в чилийской пустыне были получены первые изображения планетообразующих дисков вокруг звёзд. Первые и последующие изображения с ALMA были невероятно впечатляющими. Многие из дисков имели особенности и структуры, которые можно объяснить присутствием полностью сформированных планет, подобных Юпитеру.

Как массивные звёзды крадут планеты.
Изображения ALMA с высоким разрешением дисков, формирующих планеты. Изображение: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Andrews et al.; N. Lira, CC BY-SA

Формирование планет происходит быстро после начала звёздообразования и, конечно же, в то время, когда звезда всё ещё взаимодействует со своими братьями и сестрами в звёздной колыбели. Поскольку планеты формируются настолько быстро, на них будет влиять густонаселённая среда звёздообразования. Орбиты же планет могут изменяться, что может проявляться несколькими способами.

Блуждающие планеты

Порой расстояние планеты от родительской звезды становится то меньше, то больше, но чаще происходит изменение формы орбиты — обычно она становится менее круглой (более «эксцентричной»). Иногда планета освобождается от своей орбиты вокруг своей родительской звезды и становится «свободно плавающей» в области звездообразования, что означает, что она не связана гравитацией с какой-либо звездой.

Значительная часть свободно формирующихся планет захватывается, становясь гравитационно связанными со звёздами, отличными от тех, вокруг которых они были образованы. Сходное количество планет даже украдено с их орбиты — напрямую обменялись между звёздами без предварительного свободного плавания.

Изучая это великое планетарное ограбление, эксперты узнали, что планеты, сформировавшиеся в самых густонаселённых регионах звездообразования, могут быть легко захвачены или украдены звёздами, которые намного тяжелее нашего Солнца. Звёзды формируются с широким диапазоном масс. Наше Солнце немного необычно тем, что примерно в два раза тяжелее звезды средней массы во Вселенной. Однако относительно небольшое количество звёзд ещё тяжелее, и эти звёзды «OB-типа» доминируют в свете, который мы видим в Млечном Пути (и других галактиках).

Beast-планеты

Эти массивные звёзды очень яркие, но их жизнь намного короче, чем у Солнца, а в некоторых случаях они живут всего несколько миллионов лет (а не миллиарды). Следовательно, мы не можем ожидать, что отыщем планеты вокруг них.

Однако в 2021 году в рамках исследования изобилия экзопланет B-звёзды («Beast»), проведённого исследователями из Стокгольмского университета, была обнаружена планета, вращающаяся на расстоянии, в 550 раз превышающем расстояние от Земли до Солнца, от звезды, масса которой в 10 раз превышает массу Солнца, и ещё одну планету, вращающуюся на расстоянии, в 290 раз превышающем расстояние от Земли до Солнца, вокруг звезды, в 9 раз превышающей массу Солнца.

The Beast collaboration обнаружила эти планеты («Beast»), вращающиеся вокруг звёзд в области звездообразования ScoCen, которая в настоящее время постепенно растворяется в Млечном Пути. Первоначальное объяснение, выдвинутое для этих Beast-планет, состоит в том, что они образовались точно так же, как газовые планеты-гиганты в нашей Солнечной системе, но они более массивны и находятся дальше, потому что они являются увеличенной версией нашей собственной планетарной системы.

Однако массивные звезды испускают большое количество ультрафиолетового излучения, которое может испарить газ, необходимый для образования планет-гигантов, таких как Юпитер и Сатурн. Так как же Beast-планеты оказываются рядом с ними?

Из предыдущей работы британских специалистов известно, что кража и захват планет могут происходить в густонаселённых регионах звездообразования, поэтому учёные искали в своих симуляциях планеты, которые были захвачены или украдены массивными звёздами.

Их новое объяснение Beast-планет заключается в том, что они оказались на своих орбитах из-за планетарного ограбления — они родились вокруг других звезд и впоследствии были захвачены или украдены массивными звёздами. Эти планетные системы обычно находятся на широких (не менее 100 орбитах Земля-Солнце) и имеют большой эксцентриситет, что сильно отличается от круглых, близких планет в нашей Солнечной системе, которые, как думают эксперты, образовались там.

Возможно, в нашей Солнечной системе есть захваченная планета — неуловимая и гипотетическая 9-ая планета, — но вокруг нашего Солнца сформировались Юпитер и другие планеты-гиганты.

Компьютерное моделирование учёных также позволяет предсказать частоту появления этих систем (одна или две на каждую область звездообразования) и орбитальные характеристики Beast-планет. Будущие наблюдения прольют больше света на происхождение этих планет, но пока они представляют собой ещё одно захватывающее открытие в области науки об экзопланетах.

Правописание уведомления вебмастера


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев

EnglishРусскийУкраїнська
Включить уведомления Да Спасибо, не надо