Гигантские планеты возле карликовых звёзд

Экзопланета
На изображении показана планета Ross 128b, и её родительская звезда: красный карлик. Авторы и права: ESO / M. Kornmesser.

Звезды M-типа (красные карлики) – это прохладные, маломассивные и малосветящиеся объекты (в сравнении с Солнцем), составляющие подавляющее большинство звёзд в нашей Вселенной – на их долю приходится 85% звёзд только в галактике Млечный Путь. В последние годы эти звёзды оказались сокровищницей для охотников за экзопланетами, и вокруг ближайших к Солнечной системе красных карликов было обнаружено несколько планет земного типа.

Но что ещё более удивительно, так это то, что у некоторых красных карликов обнаружены планеты, которые по размеру и массе сопоставимы с Юпитером. Новое исследование, проведённое группой учёных из Университета Центрального Ланкашира (UCLan), раскрыло тайну того, как это может происходить. По сути, их работа показывает, что газовые гиганты формируются всего за несколько тысяч лет.

Исследование, которое недавно появилось в журнале Astronomy & Astrophysics, было выполнено доктором Энтони Мерсером и доктором Димитрисом Стамателосом из Института математики, физики и астрономии им. Джеремии Хоррокса (JHI — MPA).

Вместе они пытались понять, как планеты могут образовываться вокруг красных карликовых звёзд, чтобы определить, какой механизм позволит сформироваться сверхмассивным газовым гигантам. Согласно общепринятым моделям формирования планет типа суперюпитер, где постепенное накопление пылевых частиц приводит к появлению всё более крупных тел, не подходит для системы красных карликов, поскольку там недостаточно массы для формирования таких планет.

Чтобы исследовать это несоответствие, Мерсер и доктор Стамателос использовали суперкомпьютер DiRAC – который соединяет компьютеры, находящиеся в Кембридже, Дареме, Эдинбурге и Лестерском университете – для моделирования эволюции протопланетных дисков вокруг красных карликовых звёзд. Эти вращающиеся диски газа и пыли распространены вокруг всех новорожденных звёзд и являются тем, из чего в конечном итоге формируются планеты.

Они обнаружили, что, если эти молодые диски достаточно велики, они могут распасться на разные части, которые затем объединятся из-за взаимного гравитационного притяжения с образованием газовых планет-гигантов. Однако для этого необходимо, чтобы планеты сформировались в течение всего нескольких тысяч лет, что является чрезвычайно быстрым с точки зрения астрофизики.

Их исследования также показали, что эти планеты будут очень горячими. После образования температура в их ядрах достигнет тысяч градусов. Поскольку у них нет внутреннего источника энергии, они со временем остынут. Это означает, что такие планеты было бы очень легко наблюдать в инфракрасном диапазоне, когда они ещё молоды, но окно для непосредственного наблюдения было бы относительно небольшим.

Тем не менее, такие планеты всё ещё можно наблюдать косвенно, основываясь на том, как они влияют на их родительскую звезду. Это известно как метод радиальных скоростей (он же доплеровская спектроскопия), где изменения в спектрах звезды указывают на то, что там присутствует планета.

Знание того, что существует механизм, который позволяет газовым гигантам образовываться вокруг красных карликовых звёзд, делает нас на шаг ближе к пониманию этих совершенно обычных, но всё же загадочных звёзд.

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *