|
Антенна LISA найдет планеты у двойных белых карликов
|
|
|
|
Ученые проанализировали возможности разрабатываемого космического интерферометра LISA в плане поиска сигналов экзопланет. Оказалось, что установка сможет обнаружить массивные тела на орбитах вокруг двойных белых карликов по всей Галактике и в Магеллановых облаках. Это позволит собрать статистику о популяции объектов, которые невозможно зарегистрировать другими предложенными методами, пишут авторы в журнале Nature Astronomy.
|
|
|
|
На текущий момент астрономы обнаружили около 4000 кандидатов в экзопланеты, то есть вращающиеся вокруг других звезд планеты. Существует несколько способов их обнаружения, основными из которых являются транзитный метод, метод лучевых скоростей и микролинзирование. Первый связан с периодическими изменениями яркости звезды при прохождении планеты по ее диску. Второй учитывает небольшие колебания скорости звезды, вызванные обращением планет.
|
|
|
Третий позволяет найти тело по кратковременному повышению яркости фонового объекта, которое возникает из-за искривления траекторий лучей света при пересечении экзопланетой луча зрения. Встроенные в используемые методы ограничения сужают область пространства параметров экзопланет, где возможно их регистрация. Это справедливо как для пространственного расположения тел в Галактике, так и для их свойств, таких как масса и период обращения.
|
|
|
|
В работе под руководством Николы Таманини (Nicola Tamanini) из Института гравитационной физики Общества Макса Планка в Германии изучена возможность поиска экзопланет при помощи космического гравитационно-волнового интерферометра LISA, который планируется запустить в 2034 году. Проект состоит из трех аппаратов, формирующих при помощи лазерных лучей равносторонний треугольник. В целом он аналогичен существующим наземным установкам LIGO и Virgo, но будет чувствителен к волнам гораздо меньшей частоты, рабочий диапазон составит от 0,1 миллигерца до 1 герца. Также треугольная форма вместо L-образной позволяет исследовать больше параметров гравитационных волн.
|
|
|
|
Авторы пришли к выводу, что LISA сможет зафиксировать присутствие в двойных системах белых карликов крупных планет с массами более 50 земных (масса Юпитера, например, превышает 300 земных). Эта популяция планет может оказаться очень ценной, так как более половины звезд входит в кратные системы, а 95 процентов в конце эволюции превращаются в белые карлики. Таким образом, такой обзор позволит узнать финальную судьбу больших планет в весьма распространенных звездных системах.
|
|
|
|
Тем не менее, для детектирования подойдут только тесные двойные, так как только в таком случае будет возникать заметный сигнал в виде гравитационных волн. Способ регистрации в некотором смысле аналогичен применяемому сегодня методу лучевых скоростей, только будет опираться не на смещение звезды относительно центра масс, а на смещение пары звезд относительно общего центра масс системы из звезд и планет. Таким образом, подойдут только планеты на широких орбитах, обращающихся вокруг пары звезд сразу.
|
|
|
|
В данный момент известно почти 100 планетных систем у двойных звезд, из них примерно у 20 хотя бы одна планета обращается вокруг обеих звезд. Среди них лишь у 6 хотя бы одним звездным компонентом является белый карлик, двойных белых карликов с планетами пока не обнаружено. Ожидается, что LISA откроет 25 тысяч тесных двойных белых карликов по всему Млечному Пути и другим ближайшим галактикам.
|
|
|
|
На данный момент не существует теоретических запретов нахождению планет у двойных белых карликов. Однако почти все известные экзопланеты находятся у одиночных звезд, а о процессе формирования подобных тел в кратных системах известно намного меньше. Планета может сформироваться из протопланетного диска, окружавшего сразу обе звезды, если они еще при формировании образовали тесную систему. С другой стороны подобные Солнцу звезды перед переходом в состояние белого карлика проходят этап расширения до красного гиганта, когда сбрасываются значительные объемы газа. Это может как уничтожить планеты или свести их с устойчивых орбит, так и спровоцировать новый этап их формирования.
|
|
|
|
Источник
|
