Экзопланеты размером с Юпитер могут формироваться из материала умирающих звезд
Большинство звезд во Вселенной рождаются в двойных системах, светила-одиночки вроде Солнца скорее исключение из правил. Одними из участников таких систем могут быть белые карлики — бывшие ядра звезд обычно размером с Землю. Другие — звезды-компаньоны побольше. Иногда на короткопериодических орбитах вокруг белых карликов астрономы открывают экзопланеты, сильно превышающие по размеру сами «бывшие звезды» и каким-то образом избежавшие разрушения. Американские астрономы и физики рассказали, как могут появляться на свет такие объекты.
В 2020 году международная команда астрономов сообщила об открытии первой в истории экзопланеты, вращающейся вокруг белого карлика WD 1856+534. Она получила обозначение WD 1856+534 b и расположена на расстоянии 80 световых лет от Земли.
С помощью наблюдений, проведенных космическим телескопом TESS, специалисты выяснили, что WD 1856+534 b по размеру практически сравнима с Юпитером и больше белого карлика примерно в семь раз (радиус «бывший звезды» всего на 40 процентов больше земного). Масса экзопланеты — 13,8 массы Юпитера.
В дальнейшем удалось узнать, что орбитальный период экзопланеты составляет почти 34 часа, то есть год на ней длится 1,4 дня. Она расположена на расстоянии всего около трех миллионов километров (0,02 астрономической единицы) от белого карлика.
Различного рода физические модели предсказывают, что любая экзопланета, подобравшись столь близко к белому карлику, не должна сохраниться. Обычно планеты формируются на орбите вокруг своих звезд из того же газопылевого диска, из которого рождается само светило, как это произошло в Солнечной системе. Но во время такого процесса не может появиться мир, который располагался бы так близко к будущему белому карлику, поскольку гравитационное притяжение звезд настолько сильно, что разорвало бы молодую планету на части. Однако WD 1856+534 b каким-то образом уцелела, и многие ученые пытаются найти объяснение тому, как появляются подобного рода объекты.
Белые карлики — финальный этап эволюции звезды. Ими становятся светила, чья масса недостаточна для превращения в нейтронную звезду, а именно — не превышает 10 масс Солнца. После того как эти звезды «обращаются» в красных гигантов и затем сбрасывают свои оболочки, от них остается плотное остывающее ядро, лишенное источников термоядерной энергии. Белые карлики обладают высокой поверхностной гравитацией, а их размер обычно сравним с Землей. В этом случае их масса может составлять от 0,17 до 1,44 массы Солнца.
Ученые, которые в 2020 году открыли WD 1856+534 b, в своей статье предположили, что, скорее всего, гравитация белого карлика притянула экзопланету спустя некоторое время после того, как звезда перестала быть красным гигантом. Иначе от экзопланеты ничего не осталось бы.
Авторы новой научной работы, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv, рассказали об иной судьбе WD 1856+534 b. Они полагают, что объект изначально сформировался на орбите WD 1856+534.
Многие белые карлики образуются в бинарных системах, состоящих из самой «бывшей звезды» и ее компаньона — более крупного светила. Эти тела гравитационно связаны друг с другом и вращаются по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс. Если в двойной звездной системе расстояние между объектами небольшое, белый карлик (он обладает высокой поверхностной гравитацией) начнет «перетягивать» вещество звезды-соседки на себя, которая начнет медленно «умирать».
Группа американских астрономов и физиков под руководством Джейсона Нордхауса (Jason Nordhaus) из Рочестерского технологического института построила модель звездной эволюции. Она показала, что «смерть» звезды — компаньона белого карлика WD 1856+534 могла привести к рождению планеты размером с Юпитер.
Согласно моделированию, если бы звезда — соседка белого карлика была правильной массы, то есть чуть меньше Солнца, то два тела сблизились бы настолько, что орбита последнего оказалась бы полностью внутри орбиты более крупного компаньона. По мере того как плотный белый карлик обходил диффузные внешние края соседки, он медленно «всасывал» бы плазму звезды.
В результате вращения белого карлика вокруг него появился бы газопылевой аккреционный диск из вещества компаньона, затем из-за гравитационной неустойчивости диска могла бы сформироваться планета. Остаточный газ впоследствии смела бы энергия движения белого карлика и новой планеты.
Проверить идею команды Нордхауса сложно. Найти доказательства того, что экзопланета образовалась именно из материала умирающей звезды, вряд ли получится. Конечно, можно попробовать исследовать химический состав WD 1856+534 b и WD 1856+534 и попытаться определить степень сходства их элементов, но у астрономов пока нет настолько мощного прибора, который позволил бы провести такого рода исследование.
Экзопланеты вблизи белых карликов достаточно интересны, поскольку «бывшие звезды» относительно холодные, а значит, могут создать на экзопланетах благоприятные условия для известной нам формы жизни. Например, самые старые белые карлики имеют температуру около 2000 кельвинов — почти в два раза меньше, чем у Солнца. Что касается мира WD 1856+534 b, то верхний предел температуры для него почти 17 градусов Цельсия. Это сравнимо с земными показателями.
Telegram 
Дзен 
VK Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Некоторые опасные для здоровья химические вещества продолжают обнаруживать в окружающей среде спустя десятилетия после того, как их использование решили ограничивать. Масштабный обзор европейских данных показал, где именно сохраняются эти загрязнители и насколько массовым было их распространение.
Биологи открыли новый вид рептилий и присвоили ему научное имя Acanthosaura syrax — в честь желтой драконицы Сиракс, на которой в сериале «Дом Дракона» летала королева Рейнира Таргариен. Авторы исследования признались, что такое название не просто дань популярному фэнтези: крошечное существо действительно поразительно напоминает экранную тезку.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
Проблемы с дыханием во время сна могут отражаться не только на самочувствии днем, но и на интимной жизни мужчин. Новый метаанализ показал, что по мере усугубления таких нарушений во сне показатели эректильной функции снижаются.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии