Астрономы нашли сестру планеты Нибиру

Большинство из более чем 4300 подтвержденных экзопланет, обнаруженных на сегодняшний день, имеют нечто общее - относительно близкую орбиту к своей родительской звезде. Но астрономы обнаружили нечто необычное - гигантскую экзопланету на причудливой 15000-летней орбите вокруг двойной звезды. Ученые впервые смогли охарактеризовать такую ​​огромную орбиту.

Экзопланета называется HD 106906 b, ее масса в 11 раз превышает массу Юпитера. Она вращается вокруг пары горячих желто-белых звезд главной последовательности под названием HD 106906; Этим звездам всего 15 миллионов лет, и они вращаются вокруг друг друга всего за 100 дней. Вся система находится на расстоянии 336 световых лет от нас.

Хотя это место в целом сильно отличается от нашей Солнечной системы, огромная орбита HD 106906 b напоминает неуловимый объект, который астрономы надеются найти поближе к дому - гипотетическую Девятую планету с чрезвычайно широкой орбитой. Ее еще называют Нибиру или Планетой X.

"Эта система позволяет провести потенциально уникальное сравнение с нашей Солнечной системой", - сказал астроном Мэйдзи Нгуен из Калифорнийского университета в Беркли.

"Она очень далеко отделена от своих звезд на эксцентричной и сильно смещенной орбите, как и предсказывается для Девятой планеты. Это [поднимает] вопрос о том, как эти планеты сформировались и эволюционировали, чтобы в конечном итоге принять их нынешнюю конфигурацию".

Причина, по которой большинство обнаруженных нами экзопланет относительно близки к своим звездам, довольно проста и связана с тем, как мы обычно находим и подтверждаем экзопланеты.

Чаще всего используются два метода: метод транзита, при котором телескопы ищут слабые провалы в свете звезды при прохождении орбитальной экзопланеты перед ней, известный как транзит; и метод колебания, очень небольшие изменения длин волн света звезды, когда он притягивается гравитацией экзопланеты.

Для обоих этих методов одиночное падение в звездном свете или одиночное колебание могло быть чем угодно; обычно астрономы хотят несколько провалов или колебаний через равные промежутки времени, чтобы подтвердить наличие экзопланеты.

Итак, вы понимаете, почему что-то на более крупной орбите было бы труднее подтвердить; Юпитер, например, находится на 12-летней орбите. Так что вам придется какое-то время смотреть в небо.

Но HD 106906 b, впервые обнаруженная в 2013 году, - редкий зверь: экзопланета, изображения которой были получены напрямую. В большинстве случаев экзопланеты слишком тусклые и слишком близки к своей родительской звезде для этого, но расстояние HD 106906 b означает, что она не исчезает в ярком сиянии своих двойных звезд.

Тем не менее, вычислить орбиту экзопланеты было непросто. Для этого группе исследователей потребовались данные космического телескопа Хаббл. Вернувшись на 14 лет назад в архивы, им удалось получить больше данных о медленно меняющейся позиции HD 106906 b на расстоянии 737 астрономических единиц от ее звезд.

Как вы можете себе представить, экзопланета на орбите в 15000 лет не сильно переместится через 14 лет, но этого было достаточно, чтобы астрономы смогли собрать орбиту вместе. 15000-летний период обращения вокруг Земли - это лишь часть того, что они узнали.

Другая, более загадочная часть заключается в том, что экзопланета находится на большом наклонении орбиты - под значительным углом к ​​диску из материала, окружающего две звезды.

"Чтобы подчеркнуть, почему это странно, мы можем просто взглянуть на нашу Солнечную систему и увидеть, что все планеты лежат примерно в одной плоскости", - сказал Нгуен.

"Было бы странно, если бы, скажем, Юпитер случайно оказался наклонен на 30 градусов по отношению к плоскости, в которой вращается каждая другая планета. Это поднимает всевозможные вопросы о том, как HD 106906 b оказалась так далеко на такой наклонной орбите".

Одна из возможностей состоит в том, что HD 106906 b не родилась на орбите двойных звезд. В этом случае экзопланета была бы изгоем, блуждающей поблизости, пока не прошла достаточно близко к звезде, чтобы быть захваченной на орбиту.

Другой сценарий, к которому склоняется команда, заключается в том, что HD 106906 b сформировалась на диске обломков двойной системы. Первоначально торможение в диске могло вызвать затухание орбиты экзопланеты в сторону звезды.

Там, на более близкой орбите, гравитационное взаимодействие между двумя звездами могло отбросить экзопланету на гораздо более дальнюю, сильно наклонную орбиту, которая стабилизировалась проходящей звездой.

Оба сценария могут привести к нечетной эксцентрической орбите, которая приводит к нерегулярности, наблюдаемой в диске обломков, вращающемся вокруг двойной системы.

"Это как прибыть на место автомобильной аварии и попытаться восстановить то, что произошло", - сказал астроном Пол Калас из Калифорнийского университета в Беркли.

"Неужели проходящие звезды возмущали планету, а затем планета возмущала диск? Это двойная система в середине сначала возмущала планету, а затем - диск? Или же проходящие звезды возмущали планету и диск одновременно? Это детективная работа по астрономии, собирающая доказательства, необходимые для создания правдоподобных сюжетных линий о том, что здесь произошло".

И оба сценария были предложены для Девятой Планеты, гипотетической планеты Солнечной системы, которая, согласно прогнозам, будет примерно в 5-10 раз больше массы Земли, на орбите от 300 до 700 астрономических единиц от Солнца.

Существуют серьезные сомнения в существовании Девятой планеты, но HD 106906 b показывает не только то, что такая странная орбита возможна, но и то, что это может произойти относительно рано в течение жизни планетной системы.

Но с HD 106906 b предстоит еще поработать.