|
Маленькие звезды могут иметь большие планеты
|
|
|
|
Согласно новому исследованию, проведенному UCL (Университетским колледжем Лондона) и Университетом Лондона, звезды с массой менее половины массы нашего Солнца могут содержать планеты-гиганты типа Юпитера, что противоречит наиболее широко принятой теории формирования таких планет. Газовые гиганты, как и другие планеты, формируются из дисков вещества, окружающих молодые звезды. Согласно теории аккреции ядра, они сначала образуют ядро из горных пород, льда и других тяжелых твердых тел, притягивая внешний слой газа, когда это ядро становится достаточно массивным (примерно в 15–20 раз больше, чем Земля). Однако у звезд с малой массой есть диски с малой массой, которые, как предсказывают модели, не дадут достаточно материала для образования газового гиганта таким образом, или, по крайней мере, недостаточно быстро, прежде чем диск разрушится.
|
|
|
|
В исследовании, принятом к публикации в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества» (MNRAS), исследователи изучили 91 306 маломассивных звезд, используя наблюдения со спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), и в 15 случаях обнаружили провалы в яркости. света, соответствующего газовому гиганту, проходящему перед звездой. С тех пор пять из 15 потенциальных планет-гигантов были подтверждены как планеты с использованием независимых методов. Одна из этих подтвержденных планет вращается вокруг звезды, масса которой составляет пятую часть массы Солнца, что было бы невозможно согласно моделям формирования планет. Ведущий автор доктор Эд Брайант (Лаборатория космических исследований Малларда в UCL, ранее Университет Уорика), который инициировал работу в рамках своей докторской диссертации, сказал: «Звезды с малой массой лучше формируют планеты-гиганты, чем мы думали. .Наши результаты поднимают серьезные вопросы для моделей формирования планет. В частности, обнаружение нами газовых гигантов, обращающихся вокруг звезд с массой всего 20% от массы Солнца, противоречит современной теории».
|
|
|
Соавтор доктор Винсент Ван Эйлен (Лаборатория космических исследований Малларда в Калифорнийском университете в Калифорнии) сказал: «Тот факт, что газовые гиганты, хотя и редко, существуют вокруг звезд с малой массой, является неожиданным открытием и означает, что модели формирования планет необходимо будет разработать. исправлено». Одна из возможных интерпретаций состоит в том, что газовые гиганты образуются не в результате аккреции ядра, а в результате гравитационной нестабильности, когда диск, окружающий звезду, распадается на сгустки пыли и газа размером с планету. Если это так, то маломассивные звезды могут содержать очень большие газовые гиганты, в два или три раза превышающие массу Юпитера. Однако это считается маловероятным, поскольку диски вокруг маломассивных звезд не кажутся достаточно массивными, чтобы фрагментироваться таким образом.
|
|
|
|
Исследователи говорят, что еще одно объяснение заключается в том, что астрономы недооценили, насколько массивным может быть звездный диск, а это означает, что маленькие звезды могут образовывать планеты-гиганты в результате аккреции ядра. Это может быть связано либо с тем, что мы неправильно рассчитали массу дисков, которые мы можем наблюдать в телескопы, либо с тем, что диски имеют большую массу в начале жизни звезды, когда их очень сложно наблюдать (поскольку они погружены в облака пыли). ), по сравнению с более поздними периодами жизни звезды, когда мы можем их наблюдать. Соавтор доктор Дэн Бейлисс (Университет Уорвика) сказал: «Возможно, мы не понимаем массы этих протопланетных дисков так хорошо, как мы думали. Новые мощные инструменты, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба, смогут изучить свойства этих дисков более подробно».
|
|
|
|
В своей статье исследователи стремились определить, как часто планеты-гиганты возникают вокруг звезд с малой массой, проверяя, соответствует ли эта частота появления тем, что предсказывают модели аккреции ядра. Они использовали алгоритм для идентификации сигналов транзитных газовых гигантов в свете, излучаемом маломассивными звездами. Затем они проверили эти сигналы, исключив ряд ложных срабатываний. Чтобы определить, насколько вероятно их метод для обнаружения настоящих газовых гигантов, вращающихся вокруг этих звезд, они вставили симуляции тысяч сигналов транзитных планет в фактические данные о звездном свете TESS, а затем запустили свой алгоритм, чтобы увидеть, сколько из этих планет будет обнаружено.
|
|
|
|
Сейчас исследователи работают над тем, чтобы подтвердить (или исключить) в качестве планет девять из 15 планет-кандидатов, которые они идентифицировали (пять до сих пор были подтверждены как планеты, с одним ложным срабатыванием). Эти кандидаты потенциально могут быть звездами-компаньонами, или может быть другая причина падения яркости. Команда сделает вывод о массе этих объектов, ища «колебание» в положении их звезды-хозяина, что указывает на возможное гравитационное притяжение планеты. Это колебание можно обнаружить с помощью спектроскопического анализа звездного света, измеряя различные световые полосы, чтобы отслеживать движение звезды либо от нас, либо к нам.
|
|
|
|
Источник
|
