Астрономы открыли 18 планет, которые станут предметом длительных исследований
«Это - самое масштабное единовременное обнаружение планет в системе звезд, более массивных чем Солнце; исключая открытия, сделанные миссией Кеплер», - говорит Джон Джонсон, доцент в области астрономии в Калифорнийском технологическом институте и первый автор статьи, которая была опубликована в декабрьском номере The Astrophysical Journal. Кеплер – это космический телескоп, который до настоящего момента идентифицировал более 1 200 планет, хотя большинство из них еще не утверждено в этом статусе научным сообществом.
Используя обсерваторию Кека, которая находится на Гавайях, и обсерватории Макдональда и Фэрборна в Техасе и Аризоне, исследователи наблюдали около 300 звезд. Они сосредоточились на звездах A-типа, которые более чем в полтора раза массивнее Солнца. Эти звезды уже преодолели основную стадию своей жизни, они известны как «звезды-отшельники».
Для обнаружения планет астрономы искали звезды этого типа, так как они неустойчивы в движении. Предполагается, что подобное поведение можно объяснить гравитационным напряжением орбитальной планеты. Ученые отслеживают спектры звезд-отшельников, используя эффект Доплера – изменение частоты и длины волны из-за движения источника – основываясь на этом команда определила, что эти 18 планет массивны, как Юпитер, например.
Это новое открытие на 50 процентов увеличивает число известных планет, которые вращаются вокруг массивных звезд, и, как говорит Джонсон, это неоценимая «находка» планетарных систем поможет понять, как формировались планеты, в том числе и нашей Солнечной системы. Исследователи говорят, что результаты исследования подтверждают теорию о том, что планеты наращивают свою массу от минимальных размеров планетезимали, накапливая газ и пыль в диске, окружающем новорожденную звезду.
Согласно этой теории, крошечные частицы «сбиваются» вместе, нарастая как снежный ком. Если эта теория верна, то такие характеристики планетарной системы, как число и размер планет, а также их орбитальные формы, будут зависеть от массы звезды. Например, более массивная звезда будет иметь диск большего размера, который содержит больше материала и сможет произвести большее число планет-гигантов.
Доступные сегодня данные отображают лишь 43 дня наблюдений; требуется около четырех месяцев, чтобы обработать изображения и перевести их в формат, позволяющий начать подробный анализ
Согласно другой теории формирования планет, большое количество газа и пыли в диске спонтанно коллапсирует в большие плотные скопления, которые становятся планетами.
Так как число обнаруженных планет выросло, астрономы могут утверждать, что масса звезды действительно соотносится с количеством планет-гигантов в системе. Недавно обнаруженные планеты подтверждают теорию о том, что планеты рождаются, когда мелкие частицы слипаются и захватывают газ и пыль.
«Приятно видеть все эти сходящиеся линии доказательств, указывающих на один класс механизмов формирования планетарных систем», - говорит Джонсон.
Есть еще одно интересное наблюдение, добавляет он: «Мы не только часто находим планеты-гиганты, подобные Юпитеру, в системах массивных звезд, но мы находим их в более широких орбитах». Если исходить из опыта прошлых исследований, из 18 найденных планет, вращающихся вокруг подобных Солнцу звезд, половина из них должна быть близко расположена к своим звездам. Но в действительности новые планеты довольно сильно отдалены, по крайней мере на 0,7 астрономической единицы, от своих звезд (одна астрономическая единица, или AU - это расстояние от Земли до Солнца).
В системах, подобных Солнцу звезд, газовые гиганты, как Юпитер, как правило, имеют близкие к своим звездам орбиты. Согласно же теориям формирования планет, газовые гиганты формируются далеко от своих звезд, где достаточно холодно для газов и льдов, которые представляют преобладающий состав планеты. Следовательно, предполагается существование определенных гравитационных взаимодействий между звездой и холодной планетой, которые смогли бы объяснить различие в длине орбит на этапе формирования и развития планеты.
Джонсон начал работать над исследованием, когда он был еще аспирантом. И в дальнейшем эти открытия станут предметом длительных и долговременных исследований. Он рассчитывает изучить природу и эволюцию орбит этих планет. «Я могу сравнить это с садом – сначала это просто семена в земле, и предстоит вложить много сил, чтобы получить настоящий сад, - говорит он. – Через десятилетия сад станет большим и процветающим. Это то, где я нахожусь сейчас. Мой сад полон больших, ярких, сочных помидоров – планет, размером с Юпитер».
Комментарии читателей