Астрономы нашли планету, где температура на 2000 градусов выше, чем на Солнце
Среди различных типов экзопланет один является «горячим» в прямом смысле слова: это — горячие юпитеры, класс экзопланет, физически похожих на наш газовый гигант Юпитер, но только во много раз горячее.
В отличие от «нашего» Юпитера, «горячие юпитеры» вращаются очень близко к своим звездам, проходят полный оборот всего за несколько дней или даже часов и, как следует из их названия, имеют очень высокую температуру поверхности. Они вызывают большой интерес у астрофизиков. Однако их изучение затруднено, поскольку из-за бликов от близкой звезды их трудно обнаружить.
Планета горячее Солнца
В новом исследовании ученые сообщают об открытии системы из двух тел, расположенной на расстоянии около 1400 световых лет от Земли. Эта двойная система - самая экстремальная из известных на сегодняшний день по температуре. Ее открытие было сделано на основе анализа спектроскопических данных, полученных с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили.
«Мы обнаружили на звездной орбите горячий юпитероподобный объект, который является самым горячим из когда-либо найденных, примерно на 2000 градусов горячее поверхности Солнца», — говорит соавтор исследования Наама Халлакун, астрофизик из Института Вейцмана, Израиль.
Она добавляет, что этот объект можно увидеть и изучить, поскольку он очень велик по сравнению со звездой-хозяином, вокруг которой он вращается, и которая в 10 000 раз тусклее Солнца. «Это делает его идеальной лабораторией для будущих исследований экстремальных условий существования горячих Юпитеров», — говорит Халлакун.
Коричневый карлик и белый карлик
Открытая Наамой Халлакун и ее коллегами бинарная система включает в себя два небесных объекта, которые называются «карликами», но имеют совершенно разную природу. Один из них — «белый карлик», остаток звезды, похожей на Солнце, после того как она исчерпала свое ядерное топливо. Второй член пары не является ни планетой, ни звездой, это так называемый «коричневый карлик» — представитель класса объектов, масса которых находится между газовым гигантом типа Юпитера и небольшой звездой.
Коричневые карлики иногда называют несостоявшимися звездами, поскольку их масса недостаточна для протекания реакций водородного синтеза. Однако, в отличие от планет газовых гигантов, коричневые карлики достаточно массивны, чтобы выдержать «притяжение» своих звездных партнеров.
«Гравитация звезд может привести к тому, что объекты, находящиеся слишком близко друг к другу, могут распасться на части, но этот коричневый карлик плотный, его масса в 80 раз больше массы Юпитера, но сжатой до размеров Юпитера», — говорит Халлакун. — «Это позволяет ему уцелеть и сформировать стабильную бинарную систему».
Когда планета движется по орбите очень близко к своей звезде, разность сил гравитации, действующих на ближнюю и дальнюю стороны планеты, может привести к синхронизации орбитального и вращательного периодов планеты. Это явление, называемое «приливной блокировкой», навсегда фиксирует одну сторону планеты в положении, обращенном к звезде, подобно тому, как земная Луна всегда обращена к Земле, а ее так называемая «темная сторона» остается вне поля зрения. Приливная блокировка приводит к экстремальной разнице температур между полушарием «дневной стороны», подвергающимся прямой бомбардировке звездным излучением, и обращенной наружу «ночной стороной», которая получает гораздо меньшее количество излучения.
Интенсивное излучение звезд является причиной чрезвычайно высоких температур поверхности горячих Юпитеров, и расчеты, проведенные Халлакун и ее коллегами для парной системы белый карлик — коричневый карлик, показывают, насколько горячими могут быть эти системы. Анализируя яркость света, излучаемого системой, они смогли определить температуру поверхности орбитального коричневого карлика в обоих полушариях.
Оказалось, что температура дневной стороны составляет от 7 250 до 9 800 Кельвинов (примерно от 7 000 до 9 500 градусов Цельсия), что соответствует температуре звезды А-типа — звезды, подобной Солнцу. (Температура поверхности Солнца составляет около 5800 кельвинов). Температура ночной стороны, напротив, находится в диапазоне от 1300 до 3000 Кельвинов (от 1000 до 2700 градусов Цельсия), что приводит к экстремальной разнице температур между двумя полушариями, составляющей около 6000 градусов.