23.04.2009

Холодная недозвезда искажает порядок планетной системы

Коричневые карлики часто оказываются непростыми объектами для науки. А новые открытия только добавляют неясности: оказалось, например, что некоторые из этих небесных тел похожи на гигантские планеты, другие же, напротив, больше напоминают звёзды. И вот — очередной сюрприз: на околозвёздной орбите обнаружен коричневый карлик в компании с обыкновенной планетой.

Используя данные, полученные с помощью инфракрасного космического телескопа Spitzer, группа учёных под руководством Кевина Лумана (Kevin L. Luhman) из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University) нашла коричневого карлика. Но на этот раз интерес вызвал не только он сам по себе. Ведь обнаружилось, что он обращается вокруг звезды вместе с другой планетой.

Много ли ещё объектов в этой системе — неизвестно, но факт остаётся фактом: коричневый карлик в каком-то смысле ведёт себя так же, как планета.

Родительская звезда, находящаяся в созвездии Рыб, — HD 3651 — очень похожа на Солнце, а её масса составляет примерно 80% солнечной. Около неё в 2003 году была обнаружена планета — газовый гигант чуть меньше Сатурна. Ничего примечательного в нём учёные тогда не нашли, за исключением того, что он находится на несколько необычной орбите — близкой к звезде и очень сильно вытянутой.

Что касается "свежего" объекта, найденного рядом с HD 3651, то он существенно больше и по массе равен 50 Юпитерам. Его учёные отнесли к коричневым карликам и назвали в честь родительской звезды — HD 3651 B. Выходит так, что вокруг HD 3651 обращаются объекты разных типов – субзвёздного и планетарного. Такое расположение никогда не встречалось астрономам, однако они полагают, что это может быть обычным делом.

Конечно, для современной науки открытие очередного коричневого карлика не в диковинку, даже если он оказывается с какими-нибудь причудами — будь то протопланетный диск, железные ливни или погружение в другую звезду. Но наш объект интересен тем, что он относится к спектральному классу T — достаточно холодным коричневым карликам (температура на его поверхности составляет 800–900 кельвинов). Такие субзвёздные объекты известны науке не очень давно — с 1995 года, и сейчас их насчитывается менее сотни.

По предположению исследователей, гравитация субзвёздного объекта — даже на таком большом расстоянии — привела к деформации орбиты планеты системы HD 3651. Учёные думают, что похожие карлики могут находиться во многих системах, прячась где-то на их окраинах. При этом они, возможно, играют большую роль в формировании планетных систем: ведь у многих из обнаруженных экстрасолнечных планет — характерные сильно вытянутые эллиптические орбиты.

"Орбита планеты в этой системе похожа на орбиту Меркурия, зато орбита найденного карлика более чем в десять раз превышает размер орбиты Плутона, — говорит Брайан Пэттен (Brian M. Patten) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). — HD 3651 B недоступен для невооружённого глаза астронома, который отважился бы жить на планете этой системы, но карлик всё равно дал бы о себе знать своим гравитационным воздействием".

По словам Лумана, за последние десять лет астрономы смогли обнаружить ряд экстрасолнечных планет без получения изображений в результате прямых наблюдений, а только с использованием косвенных методов. В частности, с помощью метода Доплера, который применяется для выявления искажений, возникающих в результате действия гравитационного поля обращающегося объекта. Однако из-за большой удалённости HD 3651 B (480 астрономических единиц до HD 3651) было бы трудно обнаружить.

Настоящим спасением в такой ситуации оказался Spitzer. "Благодаря тому, что он работает в инфракрасном диапазоне, этот телескоп хорошо подходит для наблюдений холодных коричневых карликов и, возможно, даже крупных планет, находящихся на окраинах планетных систем", — сказал Луман. Разумеется, телескоп пригодился и в такой экзотической ситуации, когда обнаружился объект, совмещающий эти характеристики, то есть оказавшийся коричневым карликом с задворков системы HD 3651.

Кстати, по оценкам участников исследования, с помощью Spitzer можно было бы найти объекты, находящиеся ещё дальше — на расстоянии до 800 астрономических единиц от HD 3651.

Анализируя результаты исследования, Луман, как и после своей совсем недавней находки, утверждает, что теории формирования экстрасолнечных планет и коричневых карликов должны быть подвергнуты пересмотру.

Насколько масштабным должен быть переворот в научных представлениях в этой области, пока сказать трудно. Но в любом случае теперь учёным придётся учитывать, что оба процесса — возникновение планет и субзвёздных объектов — могут происходить в одной системе, вокруг "общей" звезды.

Источники:

1. MEMBRANA