23.04.2009

Тесные миры открыли реальность удвоенного Солнца

В одном трактате Цицерон рассказал о двойном Солнце, которое люди вдруг узрели на небосклоне. Такое зрелище шокировало тогдашних наблюдателей. Что это было — так и не выяснилось, и явление посчитали неким знамением. Просто в I веке до нашей эры не знали, что двойные Солнца — не редкость. Ведь их очень много. Вселенная буквально кишит ими!

Но прошло две с лишним тысячи лет, и люди научились смотреть на двоящиеся светила без лишних суеверий. Речь, конечно, не о Солнце, а о звёздах, которые часто живут парами, тройками и даже в более широком составе.

Вообразить систему из двух звёзд легко. Но представить себе судьбу планет вокруг бинарной звезды не так уж просто. И действительно, как себя повести планете: "отдать предпочтение" одной звезде или другой? Или обращаться вокруг них обеих? Или, может, как-нибудь по-тихому затесаться между двумя сразу? Да и вообще — могут ли существовать планеты в таких условиях?

Все эти вопросы очень интересные и нетривиальные — чтобы ответить на них, нужно серьёзно поразмыслить. Однако Дэвид Триллинг (David E. Trilling), астроном из Аризонского университета в Тусоне (University of Arizona, Tucson), решил не тратить понапрасну время на размышления и стал искать такие объекты на небе.

Для своего исследования учёный воспользовался данными инфракрасного телескопа Spitzer. Вместе со своими коллегами Триллинг подверг тщательному анализу данные наблюдений 69 двойных звёзд, находящихся недалеко от нас – на расстоянии от 50 до 200 световых лет. Были отобраны более-менее похожие друг на друга звёзды, намного более массивные и более молодые, чем Солнце.

На этот раз исследователи не стали искать планеты, а ограничились только поиском их "предшественников" — протопланетных дисков. Как выяснилось, астрономы не зря бросили свои силы на это занятие: улов оказался довольно увесистым – газопылевые диски обнаружились вокруг 40% систем. Интересно, что эти структуры обнаруживаются вокруг одиночных звёзд примерно с такой же (даже чуть меньшей) частотой.

Но учёных удивило не это. Данные протопланетные диски в основном находятся вокруг так называемых тесных бинарных систем – тех, в которых звёзды находятся друг от друга не дальше, чем в 500 астрономических единицах (напомним, что за астрономическую единицу принято расстояние от Земли до Солнца).

Это наблюдение, как ни странно, отчасти противоречит другим исследованиям. Науке известно около 50 планет, относящихся к системам двойных звёзд. Но только такие системы являются не тесными, а довольно "широкими": расстояние от звезды до звезды — порядка тысячи астрономических единиц.

Соответственно, учёные предполагали, что планеты даже и не "пытались" появляться при более близком контакте родительских звёзд из-за их "неудобной" гравитации. Так вот, ошибались они.

Но вокруг какой из них должна оказаться планета или, по крайней мере, протопланетный диск? Согласно новым наблюдениям, это зависит всё от того же расстояния между звёздами. И опять – очередное удивление: большинство планетарных дисков нашлось вокруг крайне тесных систем.

Приблизительно 60% — вокруг звёзд, разделённых "крошечным" расстоянием не более трёх астрономических единиц. Причём диск этот существует вокруг сразу двух звёзд.

Если удалённость составляет от 3 до 50 единиц, то никаких дисков не формируется. Однако есть они при большем значении в 50-500, но только вокруг одной из "участниц" системы.

Проще говоря, зародыш планетарной системы может появиться либо при очень близком расположении звёзд из парной системы, либо при очень далёком. Но в любом случае вероятность его образования вокруг двойной звезды выше, нежели одиночной.

Почему дело обстоит так – пока непонятно. Триллинг надеется с помощью дальнейших наблюдений узнать это. А заодно и выяснить, как ведут себя диски из более сложных, например, троичных систем. Следовательно, и понять, какими получатся там планеты.

Подводя итог работы, Триллинг говорит, что в космосе планеты вокруг двойных звёзд могут встречаться очень часто. "Возможно, во Вселенной существует несчётное количество планет с двумя и тремя Солнцами", — задумчиво добавляет он.

Источники:

1. MEMBRANA