Астрономи знайшли планету, якої не повинно існувати

Коли життя нашого сонця закінчиться, воно розшириться в 100 разів більше, ніж зараз, і огорне Землю. Багато планет в інших сонячних системах стикаються з подібною загибеллю, оскільки їхні зірки старіють. Але не вся надія втрачена, оскільки астрономи з Інституту астрономії Гавайського університету (UH IfA) зробили дивовижне відкриття про виживання планети після того, що мало бути безсумнівною загибеллю від рук її сонця.

Юпітероподібна планета 8 UMi b, офіційно названа Халла, обертається навколо червоної гігантської зірки Бекду (8 UMi) лише на половині відстані, що відділяє Землю від Сонця. Використовуючи дві обсерваторії Маунакеа на острові Гаваї — обсерваторію WM Keck і канадсько-французько-гавайський телескоп (CFHT) — команда астрономів під керівництвом Марка Хона, співробітника NASA Hubble в UH IfA, виявила, що Галла зберігається, незважаючи на зазвичай небезпечну еволюцію Бекду.

Використовуючи спостереження за зоряними коливаннями Бекду з супутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), вони виявили, що зірка спалює гелій у своєму ядрі, сигналізуючи про те, що вона вже колись надзвичайно розширювалася до червоного гіганта. Робота опублікована в журналі Nature.

Зірка роздулася б у 1,5 рази більше орбітальної відстані планети, поглинувши планету в процесі, перш ніж зменшитись до поточного розміру лише на одну десяту цієї відстані.

«Поглинання планети має катастрофічні наслідки або для планети, або для самої зірки — або для обох. Той факт, що Халлі вдалося зберегтися в безпосередній близькості від гігантської зірки, яка в іншому випадку поглинула б її, підкреслює, що планета є надзвичайним вижилим», — сказав Хон, провідний автор дослідження.

Обсерваторії Маунакеа підтверджують, що вижили

Планета Халла була відкрита у 2015 році групою астрономів з Кореї за допомогою методу радіальної швидкості, який вимірює періодичний рух зірки через гравітаційне притягування планети, що обертається. Після відкриття того, що зірка колись мала бути більшою за орбіту планети, команда IfA провела додаткові спостереження з 2021 по 2022 роки за допомогою спектрометра Ешелле з високою роздільною здатністю обсерваторії Кека (HIRES) і інструменту CFHT ESPaDOnS. Ці нові дані підтвердили, що 93-денна, майже кругова орбіта планети залишалася стабільною протягом більше ніж десять років і що зміни радіальної швидкості повинні бути спричинені планетою.

«Разом ці спостереження підтвердили існування планети, залишаючи перед нами непереборне питання про те, як планета насправді вижила», — сказав астроном IfA Даніель Хубер, другий автор дослідження. «Спостереження з кількох телескопів на Маунакеа були критично важливими в цьому процесі».

Втеча від поглинання

На відстані 0,46 астрономічних одиниць (астрономічних одиниць, або відстань Земля-Сонце) до своєї зірки планета Халла нагадує «теплі» або «гарячі» планети, схожі на Юпітер, які, як вважають, вийшли на більші орбіти перед тим, як мігрувати всередину близько до їхні зірки. Однак перед лицем зірки-господаря, що швидко еволюціонує, таке походження стає вкрай малоймовірним шляхом виживання планети Галла.

Інша теорія виживання планети полягає в тому, що вона ніколи не стикалася з небезпекою поглинання. Подібно до знаменитої планети Татуїн із «Зоряних воєн», яка обертається навколо двох сонць, команда вважає, що головна зірка Бекду спочатку могла бути двома зірками. Злиття цих двох зірок могло перешкодити будь-якій із них розширитися достатньо, щоб поглинути планету.

Третя можливість полягає в тому, що Халла є відносно новонародженим, тобто в результаті сильного зіткнення двох зірок утворилася газова хмара, з якої утворилася планета. Іншими словами, планета Халла може бути нещодавно народженою планетою «другого покоління».

«Більшість зірок знаходяться в подвійних системах, але ми ще не повністю розуміємо, як навколо них можуть формуватися планети. Тому ймовірно, що більше планет насправді може існувати навколо високорозвинених зірок завдяки подвійній взаємодії», — пояснив Хон. Джерело