Астрономы нашли аналог «девятой планеты» Солнечной системы в 336 световых годах от Земли

Статья с описанием результатов работы международная команда астрономов опубликовала в журнале The Astronomical Journal. Препринт статьи доступен для скачивания на портале arXiv. Над ней работали специалисты из Университета штата Калифорния, Института SETI, греческого Института астрофизики и Европейской южной обсерватории.

Детальному анализу подвергли снимки двойной звездной системы HD 106906 в оптическом и инфракрасном диапазонах, сделанные орбитальным телескопом «Хаббл». Собранные за 14 лет данные наблюдений заданной области внимательно просматривали на предмет уменьшения яркости звезд. Для уточнения расстояний и положения объектов в Галактике ученые использовали недавно обновленный астрометрический каталог, составленный на основе работы космического телескопа Gaia.

В результате астрономы обнаружили несколько ранее незамеченных перекрытий соседних с HD 106906 звезд на небосводе неизвестным объектом. Использованный инструментарий позволял определять на изображениях изменения, угловой размер которых даже меньше одного пикселя. По совокупности всех данных, единственной причиной снижения яркости звезд на изображениях могла быть только планета HD 106906 b. Исходя из этого ученые примерно рассчитали параметры ее орбиты:

• наиболее удаленная от центра двойной звездной системы точка орбиты (периастр) — от 190 до 990 астрономических единиц (28,4-148,1 миллиарда километров);
• наклонение относительно аккреционного диска — 22-63 или 30-71 градус;
• сидерический период (год, полное обращение вокруг центрального тела) — около 15 тысяч лет.

Такие существенные погрешности вызваны тем, что обнаружить новые «следы» экзопланеты удалось всего на двух снимках, сделанных в 2004-м и 2017 году. А уже известные выполненные с момента открытия HD 106906 b в 2013 году наблюдения не давали достаточно информации для уточнения орбиты. Тем не менее ученые делают вывод, что с высокой долей вероятности это необычное небесное тело не убегает от двойной звезды, а вращается вокруг нее.

Остальные характеристики HD 106906 b, согласно новым данным и наблюдениям в рамках прежних исследований, оценивают следующим образом. Возраст — около 13 миллионов лет, масса — приблизительно 11 юпитерианских, средний радиус орбиты — порядка 738 астрономических единиц (110 миллиардов километров). Примечательно, что планета весьма горячая: температура ее поверхности, по оценкам, составляет не менее 1500 градусов Цельсия. Это связано либо с тем, что она совсем недавно сформирована, либо с протекающими в ее недрах термоядерными реакциями. В последнем случае HD 106906 b может быть коричневым карликом.

Особый интерес для астрономов и астрофизиков эта расположенная в 336 световых годах от нас экзопланета представляет по целому ряду причин. Во-первых, система, около которой она обнаружена, — молодая, ей всего около 15 миллионов лет. Вокруг двойной звезды вращается аккреционный диск, в котором могут формироваться планеты. Во-вторых, HD 106906 b слишком массивна для своего положения в системе: в дальнем от звезд крае газопылевого диска недостаточно материала для формирования столь крупного газового гиганта. Наконец, не совсем понятно, принадлежит ли эта экзопланета к системе или просто вылетает из нее прочь.

Существует несколько теорий, объясняющих положение HD 106906 b в системе. По одной из них, экзопланета была выброшена со своей относительно близкой к звезде орбите гравитационным взаимодействием с другой звездой. По другим — эта экзопланета либо была блуждающей и HD 106906 захватила ее из окружающего пространства, либо с Земли она лишь кажется принадлежащей к этой системе. Наиболее вероятен самый первый вариант. Он подтверждается не только компьютерным моделированием: в газопылевом облаке вокруг HD 106906 специалисты обнаружили возмущения, которые можно приписать воздействию на него экзопланеты, переходящей на вытянутую и отдаленную орбиту.

Это открытие дает еще один повод для размышлений: характеристики орбиты HD 106906 b удивительно похожи на параметры гипотетической «девятой планеты» вокруг Солнца. В разные периоды изучения Солнечной системы с завидным постоянством возникали гипотезы о существовании необнаруженных планет. С новой силой они начали рождаться после открытия целого ряда транснептуновых объектов с необычными орбитами. В 2016 году была даже выдвинута аргументированная теория, согласно которой вокруг Солнца на чрезвычайно большом удалении вращается газовый гигант либо другой массивный объект.

Несмотря на то что при моделировании развития Солнечной системы наличие еще одной крупной планеты решает многие загадки, ее существование пока не удалось подтвердить. При этом само существование «девятой планеты» может вызвать еще больше вопросов, чем ответов. Порой доходит до совсем необычных теорий: например, что это не планета, а небольшая черная дыра. Тем не менее большое удаление от светила и аномальное наклонение такого объекта должны быть похожими на параметры орбиты HD 106906 b. И опубликованная в The Astronomical Journal работа подтверждает, что подобные явления в нашей Галактике встречаются.