Астрономы подтвердили наличие уникальной планеты в двойной звездной системе ν Октанта, находящейся в южном небесном полушарии.
Система ν Октанта давно вызывает интерес в научном сообществе из-за необычного сигнала, который был зафиксирован почти два десятилетия назад и указывал на наличие крупной планеты, не вписывающейся в традиционные представления о динамике таких систем. Новое исследование расставило все по местам: оказалось, что планета действительно существует, её орбита имеет ретроградный характер, а одна из звёзд системы оказывается белым карликом. Таким образом, объект, существование которого ранее вызывало сомнения, не только оказался реальным, но и заставил учёных пересмотреть подходы к формированию планетных систем в экстремальных условиях.
Система ν Октанта состоит из двух звёзд. Главная из них — субгигант, в 1,6 раза массивнее Солнца, а вторая — объект с массой около половины солнечной. Они вращаются друг вокруг друга с периодом 1050 дней. В 2004 году астрофизик Дэвид Рамм зафиксировал дополнительные колебания радиальной скорости ν Октанта А — именно так обычно обнаруживают экзопланеты. Эти данные указывали на существование массивной планеты, примерно в два раза тяжелее Юпитера, с орбитой в 400 дней. Однако её предполагаемая орбита должна была быть ретроградной — то есть двигаться в направлении, противоположном движению звёзд — и это противоречило известным механизмам формирования планет.
Чтобы решить данный научный парадокс, астрофизики провели серию высокоточных наблюдений с помощью спектрографа HARPS, функционирующего в Европейской южной обсерватории. Они объединили новые данные с архивными, получив в итоге 18-летнюю хронику изменений. Анализ подтвердил, что сигнал от планеты реален, а её ретроградная орбита стабильна и почти совпадает по плоскости с орбитой самой звёздной пары. Это делает систему особенно интересной для изучения редких сценариев эволюции планет.
Следующий этап заключался в определении природы второй звезды, ν Октанта B. По массе она могла быть либо обычной маломассивной звездой, либо белым карликом — плотным и тусклым остатком некогда яркой звезды. С помощью адаптивной оптики инструмента SPHERE на Очень Большом Телескопе удалось установить, что объект не наблюдается напрямую, что характерно именно для белых карликов. Это указывает на то, что ν Октанта B когда-то была более массивной звездой, но давно сбросила большую часть своей массы и завершила активную эволюцию.
Моделирование показало, что изначально в системе существовали две звезды: ν Октанта B была тяжелее и примерно в 2,4 раза массивнее Солнца, но около двух миллиардов лет назад она завершила свою жизнь и превратилась в белого карлика. Важно отметить, что в тот период планеты в этой системе еще не существовало. Ученые предполагают, что массивные выбросы вещества с умирающей звезды могли образовать диск вокруг другой звезды — ν Октанта A — и именно в этом диске уже после завершения основной фазы звездной эволюции сформировалась планета. Альтернативным сценарием может быть захват планеты из окружающей среды, но в любом случае это может стать первым в истории зафиксированным примером планеты «второго поколения» — то есть такой, которая образовалась после рождения и эволюции звёзд, а не одновременно с ними.
Это открытие способно кардинально изменить взгляды на формирование планетных систем. Оно демонстрирует, что даже в условиях, которые ранее казались абсолютно враждебными для планетообразования, могут существовать стабильные планеты — причем в крайне необычных орбитальных конфигурациях.
Тем временем ученые сделали удивительные фотографии: на них экзопланета «разрезает» протопланетный диск.
Фото: hi-tech.mail.ru