В 80 световых годах от нас, вокруг остывающей полумертвой звезды, вращается огромный газовый гигант — первая известная планета у белого карлика.
Белый карлик и его планета: взгляд художника / ©NASA, JPL-Caltech
Впервые обнаружена планета на орбите белого карлика — плотного остывающего остатка звезды, в которой давно прекратились термоядерные реакции. Планета, газовый гигант WD 1856b, заметно крупнее карлика WD 1856+534, но легче него и движется вокруг по тесной орбите, делая полный оборот всего за 1,4 наших суток. Такую необычную систему описывает новая статья, опубликованная в журнале Nature. По словам авторов, это первая планета, обнаруженная на орбите белого карлика. Ранее Эндрю Вандербургу (Andrew Vanderburg) и его коллегам удалось найти в подобной системе небольшое, разваливающееся под действием гравитации карлика тело. Однако планета WD 1856b массивна и, по-видимому, стабильна, пережившая даже смерть материнской звезды.
Такая же судьба ждет наше родное Солнце. Через несколько миллиардов лет, когда топливо для протекания термоядерных реакций в его недрах начнет заканчиваться, звезда распухнет красным гигантом. Разреженные внешние оболочки светила охватят орбиты ближних планет, включая Землю, а затем будут вовсе отброшены, оставив оголенное ядро белого карлика. Формально говоря, это все еще звезда, однако термоядерные превращения в нем остановились, и белый карлик излучает лишь за счет остатков внутреннего тепла. Разумеется, ученых крайне интересует судьба нашей планеты на фоне этих превращений Солнца. Судя по стабильности WD 1856b, Земля вполне может их пережить.
Наблюдать за транзитом планеты на фоне звезды, расположенной на расстоянии около 80 световых лет, удалось с помощью космического телескопа TESS, а телескоп Spitzer получил снимки системы в инфракрасном диапазоне. Работа подтвердила существование планеты WD 1856b — газового гиганта диаметром примерно с Юпитер, совершающего вокруг белого карлика полный оборот за 34 часа. Заметим, что обычные размеры белых карликов — примерно с Землю.
Авторы полагают, что планета пережила превращение материнской звезды в красного гиганта, а затем и в карлика, благодаря тому, что тогда оставалась на куда большем удалении от нее. Проведя компьютерные симуляции, ученые подтвердили такой сценарий. Становясь красным гигантом, WD 1856+534 могла разрушить ближайшие внутренние планеты. В результате орбита планеты WD 1856b потеряла стабильность и сильно вытянулась, так что большую часть времени она стала проводить на безопасном удалении от звезды. Лишь затем, за несколько миллиардов лет, она постепенно вернулась к ней ближе; по оценкам астрономов, возраст белого карлика составляет около шести миллиардов лет.
Другой вариант — захват красным гигантом или белым карликом случайно пролетавшей мимо планеты — представляется менее вероятным. Однако окончательно удостовериться в этом еще предстоит. Для этого ученые планируют установить состав атмосферы WD 1856b — и провести такие наблюдения сможет телескоп James Webb, который готовится к запуску на орбиту. Система WD 1856+534 находится совсем недалеко от нас, и новый мощный инструмент рассмотрит ее во всех деталях.
