Найдена экзопланета слишком большая для своей звезды. Согласно теории, таких планет не бывает
В работе международной команды астрономов сообщается об открытии планеты, в 13 раз массивнее Земли. Она вращается вокруг «ультрахолодной» звезды LHS 3154, которая в девять раз менее массивна, чем Солнце. Соотношение масс вновь найденной планеты с ее родительской звездой более чем в 100 раз превышает соотношение масс Земли и Солнца.
Открытие показывает, что самая массивная известная планета находится на близкой орбите вокруг ультрахолодной звезды-карлика, наименее массивной и самой холодной звезды во Вселенной. Это открытие противоречит современным теориям, описывающим процессы образования планет вокруг малых звезд. Это первый случай, когда планета с такой большой массой была обнаружена на орбите звезды с такой малой массой.
«Это открытие действительно подчеркивает, насколько мало мы знаем о Вселенной», — говорит Суврат Махадеван, профессор астрономии и астрофизики Пенсильванского университета и соавтор статьи. — «Мы не ожидали, что вокруг звезды с такой малой массой будет существовать такая тяжелая планета».
Суврат Махадеван объяснил, что звезды образуются из больших облаков газа и пыли. После образования звезды газ и пыль остаются в виде дисков материала, вращающихся вокруг новорожденной звезды. Эти диски в конечном счете и и превращаюся в планеты.
Это видео представляет собой художественную реконструкцию недавно открытой системы LHS 3154.
«По всем расчетам диск, образовавшийся вокруг маломассивной звезды LHS 3154, не наберет иметь достаточно твердой массы для создания этой планеты», — сказал Махадеван. «Но он существует, поэтому теперь нам нужно пересмотреть наше понимание того, как формируются планеты и звезды».
Искатель планет
Исследователи обнаружили огромную планету под названием LHS 3154b, используя астрономический спектрограф, построенный в штате Пенсильвания группой ученых под руководством Махадевана. Инструмент, получивший название «Искатель планет обитаемой зоны» или HPF, был разработан для обнаружения планет, вращающихся вокруг самых холодных звезд за пределами нашей Солнечной системы, на поверхности которых потенциально может находиться жидкая вода — ключевой ингредиент жизни.
Хотя такие планеты очень трудно обнаружить у таких звезд, как наше Солнце, низкая температура ультрахолодных звезд означает, что планеты, с жидкой водой на поверхности, находятся близко к своей звезде. Это позволяет обнаружить сигнал, сообщающий о присутствии планеты.
«Думайте об этом так, как будто звезда — это костер. Чем больше огонь остывает, тем ближе вам нужно подойти к нему, чтобы согреться», — говорит Махадеван. — «То же самое верно и для планет. Если звезда холоднее, то планете нужно находиться ближе к этой звезде, чтобы вода не замерзла. Если планета имеет достаточно близкую орбиту к своей ультрахолодной звезде, мы можем обнаружить это, наблюдая очень тонкое изменение цвета спектра или света звезды, вызванное притяжением вращающейся планеты».
HPF, расположенный на телескопе Хобби-Эберли в обсерватории Макдональд в Техасе, обеспечивает самые точные на сегодняшний день измерения таких инфракрасных сигналов от близлежащих звезд.
И невозможное — возможно
«Объекты, подобные тому, который мы обнаружили, вероятно, чрезвычайно редки, поэтому его обнаружение было действительно захватывающим», — сказала Меган Деламер, аспирантка астрономии в Пенсильванском университете и соавтор исследования. бумага. «Наши нынешние теории формирования планет не могут объяснить то, что мы видим».
В случае с массивной планетой, обнаруженной на орбите звезды LHS 3154, тяжелое планетарное ядро, предполагаемое измерениями команды, требует большего количества твердого материала в формирующем планету диске, чем предсказывают сегодняшние модели, объясняет Деламер.
«То, что мы обнаружили, представляет собой экстремальную проверку для всех существующих теорий формирования планет», — говорит Махадеван. — «Именно для этого мы создали HPF: выяснить, как наиболее распространенные звезды в нашей галактике образуют планеты, и найти эти планеты».