Астрономы обнаружили экзопланету с самой экстремальной орбитой

Москва, 15:25, 01 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Астрономы нашли экзопланету с рекордно вытянутой орбитой. Вместо красивой, более или менее круговой траектории вокруг своей звезды экзопланета HR 5183 b больше напоминает комету, обладая длинной эллиптической орбитой со звездой на одном конце овала.

Впервые найдена экзопланета с таким странным орбитальным путем. Если бы HR 5183 b находилась в нашей Солнечной системе, она вылетала бы к орбите Нептуна.

Хотя многие другие экзопланеты также с эллиптическими орбитами, они не настолько экстремальны.

«Эта планета отличается от планет в нашей Солнечной системе, но более того, она не похожа ни на какие другие экзопланеты, которые мы обнаружили до сих пор», — сказала астроном Сара Блант из Калифорнийского технологического института.

«Другие планеты, обнаруженные вдали от своих звезд, имеют тенденцию иметь очень низкие эксцентриситеты, что означает, что их орбиты являются более круглыми. Тот факт, что эта планета имеет такой высокий эксцентриситет, говорит о некоторой разнице в том, как она формировалась или развивалась относительно других планет».

HR 5183 b — это огромный газовый гигант, который вращается вокруг Солнечной звезды главной последовательности под названием HR 5183 на расстоянии 103 световых лет от Земли.

Поскольку орбита экзопланеты такая странная — на орбиту вокруг звезды у нее уходит около 74 лет, пролетая более 30 астрономических единиц. Команде астрономов действительно повезло обнаружить ее. Им удалось захватить экзопланету на периастроне, ее ближайшем подходе. Это меньше 5 астрономических единиц.

Потребовалось много терпения. Звезда находилась под длительным наблюдением в рамках поиска экзопланеты с использованием метода лучевой скорости. Это очень надежный метод поиска экзопланет, основанный на очень слабом движении звезды, когда она вытягивается из-за силы тяжести ее орбитальных тел.

Для планет, находящихся на близких орбитах, которым нужно всего несколько дней, чтобы облететь звезду, это не требует много времени. Но если вы хотите найти отдаленные экзопланеты с орбитами в масштабе лет, десятилетий или даже столетий, вам придется потратить много времени. Вот почему за звездой следили.

Затем, через 10 лет, произошло нечто странное. Звезда начала быстро ускоряться — притягивалась огромной массой экзопланеты, достигающей трех масс Юпитера. В 2018 году измерения лучевой скорости приняли обратный отсчет и сгладились.

«Эта планета проводит большую часть своего времени, слоняясь во внешней части планетной системы своей звезды на этой высоко эксцентричной орбите, затем она начинает ускоряться и делает пращу вокруг своей звезды», — сказал астроном из Калифорнии Эндрю Ховард.

«Мы обнаружили это движение пращи. Мы видели, как планета входит, и теперь она уже на выходе. Это создает такую ​​отличительную подпись, что мы можем быть уверены, что это настоящая планета, даже если мы не видели полную орбиту».

Пращу немного напоминает гравитационный маневр, который иногда выполняют космические корабли, чтобы увеличить скорость. Он отбрасывает планету обратно в дальние уголки звездной системы, где, в конце концов, достигнет своей самой дальней точки — апастрона — и снова вернется в движение к звезде.

Но как это получилось? Наблюдательные данные свидетельствуют о том, что планеты формируются из круглого диска из остатка материала, который не влился в звезду во время ее формирования. Таким образом, если все вокруг остается спокойным, планеты должны поддерживать относительно круговую орбиту.

Но мы знаем, что кометы могут изменять свои орбитальные траектории, когда они гравитационно взаимодействуют с более крупными телами Солнечной системы, и это дает представление о том, что могло бы произойти с HR 5183 b.

По словам исследователей, наиболее вероятным сценарием было то, что HR 5183 b когда-то соседствовала с другой планетой подобного размера. Когда они приблизились достаточно близко друг к другу, гравитационное взаимодействие могло бы вывести HR 5183 b на ее странную орбиту — и полностью выгнать другую планету из звездной системы.

Кажется, чем больше мы узнаем об экзопланетах, тем более странными они становятся.

Мы видели огромные экзопланеты, вращающиеся вокруг крошечной звезды. Есть экзопланета, которая быстро испаряется своей звездой. Есть экзопланета с тремя солнцами и экзопланета с испаренными редкоземельными металлами в ее атмосфере.

И теперь обнаружена HR 5153 b, экзопланета, вращающаяся вокруг своей звезды на дико эллиптической орбите.

«Это просто один сюрприз за другим в этой области», — сказал Говард.

«Эта вновь обретенная планета является еще одним примером системы, которая не является изображением нашей Солнечной системы, но имеет замечательные особенности, которые делают нашу Вселенную невероятно богатой в своем разнообразии».