Двойная звездная система вполне подходит для обитаемых миров

Астрономы из Калифорнийского университета в Риверсайде изучили двойную систему Эта Кассиопеи, находящуюся на расстоянии всего 19 световых лет от Земли. Моделирование показало, что в системе нет планет-гигантов, но в обитаемой зоне главной звезды могут существовать небольшие каменистые планеты, подобные Земле.
Владимир Губайловский
Владимир Губайловский
Двойная звездная система вполне подходит для обитаемых миров
Одну планету в двойной звездной системе мы все очень хорошо знаем — это Татуин из «Звездных войн». https://www.syfy.com/
Двойные звезды составляют около половины всех звездных систем в галактике, но долгое время они считались неблагоприятными для жизни. Гравитационное влияние второй звезды постоянно возмущает орбиты планет, делая их нестабильными. Планеты могут быть выброшены из системы или приобрести сильно вытянутые орбиты с экстремальными перепадами температур. Особенно опасны газовые гиганты на эксцентричных траекториях — они дестабилизируют орбиты небольших каменистых планет в обитаемой зоне. Но сегодня астрономы начинают поиск обитаемых миров и в двойных системах.

Эта Кассиопеи состоит из двух звезд, обращающихся вокруг общего центра масс каждые 472 года. Главная звезда системы — звезда класса G, чуть массивнее Солнца, ее компаньон — звезда класса K с массой 57% солнечной.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Две звезды удаляются друг от друга на расстояние от 36 до 107 астрономических единиц — от орбиты Нептуна до дальних областей пояса Койпера. Используя данные миссии Gaia Европейского космического агентства и наблюдения спектрометра высокого разрешения обсерватории Кека, команда Стивена Кейна создала компьютерные модели орбитальной динамики системы.

Реконструкция. Планета в бинарной звездной системе.
Реконструкция. Планета в бинарной звездной системе. https://www.skyatnightmagazine.com/
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Результаты показали, что планеты, находящиеся дальше 8 астрономических единиц от главной звезды, не могут существовать — гравитационное влияние второй звезды выбрасывает их из системы. Однако ближе к главной звезде формируется своего рода «защищенная зона», где ее собственная гравитация достаточно сильна, чтобы удерживать планеты на стабильных орбитах.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Большинство смоделированных планет в обитаемой зоне главной звезды — на расстоянии примерно 1-1,5 астрономических единиц, как у Земли — оказались стабильными, хотя некоторые приобрели вытянутые траектории. Работа опубликована в журнале The Astronomical Journal.

На этом художественном изображении показана экзопланета, обращающаяся вокруг двойной звездной системы PSR B1620-26, в которую входят пульсар и белый карлик.
На этом художественном изображении показана экзопланета, обращающаяся вокруг двойной звездной системы PSR B1620-26, в которую входят пульсар и белый карлик. NASA
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Обитаемые миры в двойной системе

Отсутствие газовых гигантов — хорошая новость для потенциальной обитаемости системы. Если бы такие планеты существовали, их эксцентричные орбиты напоминали бы кометные, и гигант, пролетающий через внутреннюю часть системы каждые несколько десятилетий, создал бы хаос для небольших каменистых миров. Как говорит Стивен Кейн, это «фактически исключило бы эти системы как перспективные цели для поиска землеподобных планет в обитаемой зоне».

Эта Кассиопеи — двойная звездная система. Эта Кассиопеи A — большая яркая звезда в центре изображения. Ее спутница, Эта Кассиопеи B, почти теряется в ярком свете.
Эта Кассиопеи — двойная звездная система. Эта Кассиопеи A — большая яркая звезда в центре изображения. Ее спутница, Эта Кассиопеи B, почти теряется в ярком свете. David Ritter/Wikimedia Commons
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ученые использовали метод радиальных скоростей, чтобы оценить, могли бы современные телескопы обнаружить гигантские планеты в системе. Анализ показал, что если бы они существовали в пределах 8 астрономических единиц, их присутствие было бы заметно в спектре звезды. Поскольку таких сигналов нет, система действительно лишена гигантов.

Кейн и его коллеги считают Эту Кассиопеи важной целью для будущих наблюдений на таких инструментах, как Чрезвычайно большой телескоп Европейской южной обсерватории.