Второй раз в истории астрономы обнаружили многопланетную систему вокруг двойной звезды

Большинство звезд Вселенной, в отличие от нашего Солнца, находятся в составе двойных и тройных систем (есть и более многочисленные). Вокруг таких звезд тоже есть планеты, и это не экзотика.

Однако в большинстве случаев в подобных системах есть своя планетная система вокруг каждой из звезд. И лишь достаточно редко пара звезд расположена так близко друг к другу, что вокруг них формируются планеты, обращающиеся сразу вокруг двух звезд. Такие системы принципиально менее стабильны гравитационно (если сравнивать их с обычными), поэтому привлекают внимание астрономов.

На сегодня ученые знают о 12 звездных системах, в которых планеты обращаются вокруг не одной звезды, а двух и больше. При этом в большинстве таких систем найдена только одна планета. Открытая в 2019 году TOI-1338 до последнего времени тоже считалась монопланетарной: в 2020-м обнаружили крупную планету TOI-1338b размером больше Нептуна.

TOI-1338b открыли транзитным методом, когда она несколько раз прошла на фоне диска более яркой из двух звезд. Это позволило уточнить размер планеты, но не ее массу, что вынудило астрономов искать другие методы исследования, в конце концов остановившись на методе Доплера, или методе лучевых скоростей. Он основан на «подрагивании» орбиты звезды под действием гравитации вращающейся вокруг нее планеты. Сила подрагивания прямо связана с массой планетного тела, что и позволяет определить ее с высокой точностью.

Используя данные двух телескопов, работающих в пустыне Атакама в Чили, команда попыталась измерить массу планеты TOI-1338b, однако вместо этого астрономы обнаружили вторую планету — BEBOP-1c. По массе она оказалась в 65 раз больше Земли, но примерно в пять раз меньше Юпитера.

Пока известны только две планеты в звездной системе TOI-1338, но в будущем команда надеется обнаружить там и другие объекты. Несмотря на редкость, такие планеты важны для понимания эволюции звездных систем и формирования планет из протопланетных дисков пыли и газа.

Когда-то астрономы вообще считали невозможным образование планет, вращающихся сразу вокруг двух звезд: предполагалось, что такие системы по определению нестабильны и «выбросят» любую планету, образовавшуюся вокруг звездной пары, вовне.

В случае двойной звезды протопланетный диск окружает обе звезды, которые вращаются друг вокруг друга, подобно громадной лопасти. Это мешает формированию планет вблизи звезд, но не препятствует ему в отдаленных, относительно спокойных областях системы. Так что в случае двойной звезды легче определить место и условия образования планет, чем в случае одиночных звезд, таких как Солнце.

Теперь исследователи попытаются использовать транзитный метод для измерения размера BEBOP-1c, а также уточнить массу TOI-1338b, которая должна оказаться меньше своей массивной соседки.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.