У экстремальных пульсаров нашли новые экзопланеты

Первая экзопланета, открытая в начале 1990-х, вращается вокруг пульсара — нейтронной звезды, присылающей на Землю регулярные и короткие радиоимпульсы. То была большая удача: планеты у пульсаров — огромная редкость, и до сих пор не ясно, как они могут появляться в таких экстремальных условиях. На это указывают и новые результаты, полученные учеными из Манчестерского университета. С докладом о них Лилиана Ниту (Iuliana Nițu) выступит на Национальной встрече астрономов (NAM 2022), проходящей в эти дни в Великобритании. Коротко о работе сообщается в пресс-релизе оргкомитета NAM 2022.

Самые крупные звезды в конце своей жизни превращаются в черные дыры, а те, массы которых для этого недостаточно, — в нейтронные звезды. Это объекты невероятной плотности: при массе, сопоставимой с массой средней звезды, диаметр их может составлять всего пару десятков километров. Некоторые из них крайне быстро вращаются и выбрасывают из полюсов мощные и узкие потоки радиоизлучения. В моменты, когда такой поток оказывается направлен в сторону Земли, мы видим звезду в виде вспышки — периодически зажигающегося пульсара.

К пульсарам относится и PSR 1257+12, расположенный в 2300 световых годах от Солнца и вспыхивающий с частотой около 160 герц. Именно у него в 1992 году удалось впервые в истории детектировать планеты за пределами Солнечной системы — первую подтвержденную систему экзопланет B и С. Сегодня известно, что планет там три и все они относятся к классу сверхземель, имея каменистую поверхность и массу в несколько раз больше, чем у Земли. Однако все еще не понятно, как они могли появиться у столь экстремального объекта, как пульсар.

В любом случае это большая редкость: из нескольких тысяч известных на сегодня экзопланет лишь около полутора десятков находятся в системах пульсаров. И только у 0,5 процента пульсаров обнаружены планеты. Новый поиск таких миров провели Лилиана Ниту и ее коллеги, выявив десять возможных кандидатов, которые можно подтвердить дополнительными наблюдениями. Самым интересным из них оказалась система пульсара PSR J2007+3120, в которой, по-видимому, находится не менее двух экзопланет. Обе они в несколько раз массивнее Земли и совершают вокруг PSR J2007+3120 полный оборот за 1,9 и 3,6 года.

Поиск охватил возможные планеты массами до 100 земных и с орбитальными периодами от 20 дней до 17 лет. При этом среди найденных кандидатов не удается выделить «предпочтения» в ту или другую сторону. Единственной особенностью планет у пульсаров, которую заметили астрономы, оказались их сильно вытянутые орбиты. И у Солнца, и в подавляющем большинстве других систем планеты в основном движутся по круговым орбитам, а у пульсаров — по сильно эллиптическим. Это может помочь в решении загадки их происхождения.

На сегодня ученые рассматривают три гипотезы о появлении планет у пульсаров. Возможно, такие миры могут быть остатками близкой соседней звезды, погибшей в том же взрыве сверхновой, в котором образовался и сам пульсар. Кроме того, они могут формироваться из пыли и обломков уничтоженной взрывом соседки. Наконец, пульсары могут иногда улавливать пролетающие мимо планеты, захватывая их своей гравитацией.