4 мая, 14:41
7

За пределами фантастики: ученые нашли 27 планет, которые могут быть похожи на вымышленный Татуин

Основні тези
  • Астрономы обнаружили 27 потенциальных циркумбинарных планет в двойных звездных системах, вращающихся вокруг двух звезд.
  • Для обнаружения этих планет использовали метод "апсидальной прецессии", наблюдая за изменениями орбит двойных звезд.

Как раз ко Дню "Звездных войн" ученые объявили о существовании десятков миров, которые вращаются вокруг двух звезд одновременно. Эти объекты напоминают планету Татуин, где небо также украшают два светила. Чем еще интересны эти планеты?

Что мы знаем об этих новых планетах?

Группа астрономов во главе с учеными Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее (UNSW Sydney) протестировала новый метод поиска планет и обнаружила 27 потенциальных новых миров в двойных звездных системах. Эти планеты, известны как циркумбинарные, вращаются вокруг двух звезд вместо одной, что делает их похожими на вымышленную пустынную планету Татуин, родину Люка Скайуокера. Результаты исследования опубликовали в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society как раз к 4 мая, которое фанаты всего мира отмечают как День "Звездных войн".

Смотрите также Танцы спутников и хвост кометы: не пропустите главные события ничего неба в мае 2026 года

Когда-то существование таких планет часто казалось чем-то из разряда фантазии. К сегодняшнему дню уже было подтверждено существование 18 циркумбинарных планет, тогда как нам известно о более 6 000 планет, вращающихся вокруг одиночных звезд, подобных нашему Солнцу.

Марго Торнтон, ведущий автор исследования и аспирантка UNSW, объяснила ограниченность наших предыдущих знаний:

Большинство наших текущих знаний о планетах предвзято, исходя из того, как мы их искали. Мы в основном находили те, которые легче всего обнаружить, 
– прокомментировала ученая, добавив, что новый метод может помочь нам открыть большую популяцию скрытых планет, особенно тех, которые не выровнены идеально с нашей линии зрения.

В конце концов это может помочь раскрыть, какова настоящая популяция планет в нашей Вселенной.

Как искали планеты?

Для поиска ученые использовали данные космического телескопа NASA TESS, запущенного в 2018 году. Большинство экзопланет ранее находили с помощью метода транзита – когда планета проходит перед своей звездой, вызывая небольшое падение яркости ее света. Однако этот способ работает только тогда, когда орбита планеты и ее звезды идеально совпадают с нашим направлением взгляда с Земли.

Вместо этого исследователи применили метод, известный как "апсидальная прецессия". Он заключается в мониторинге того, как орбиты двойных звезд, вращающихся друг вокруг друга, меняются в течение длительного периода времени.

Если в графике их затмений наблюдаются колебания, которые невозможно объяснить общей теорией относительности или звездным взаимодействием, это означает, что на систему влияет третье тело – вероятно, планета.

Анализируя 1 590 двойных звездных систем, команда обнаружила 36 систем, чье поведение можно объяснить лишь присутствием третьего объекта, пишет Guardian. Для 27 из этих объектов существует высокая вероятность того, что они имеют массу планеты.

Эти кандидаты по размеру варьируются от объектов массой с Нептун до таких, что в 10 раз тяжелее Юпитер. Ближайший из обнаруженных кандидатов расположен на расстоянии примерно 650 световых лет от Земли, а самый отдаленный – на расстоянии около 18 000 световых лет.

В астрономии есть много вещей, которые не очень ощутимы, но благодаря знаменитой сцене заката солнца на Татуине в первом фильме "Звездные войны" каждый имеет представление о том, как выглядит циркумбинарная планета и что означало бы стоять на планете с двумя солнцами, 
– говорит старший автор исследования, доцент Бен Монтет из UNSW.

Он добавил, что обнаружение 27 кандидатов только в рамках пилотного исследования намекает на существование тысяч или даже десятков тысяч подобных планет, которые еще предстоит найти.

Докторка Сара Уэбб, астрофизик из Свинбернского технологического университета, которая не участвовала в исследовании, рассказала журналистам издания The News International, что среда циркумбинарных планет является экстремальной. Однако она заметила: "Планета вроде Татуина потенциально могла бы существовать там, где есть золотая середина между ее орбитой и двумя звездами – там, где не слишком горячо и не слишком холодно".


Планеты возле двойных звезд могут быть не редкостью / Изображение Sora

Исследование еще не завершено

Сейчас эти объекты официально называют "кандидатами", поскольку команде нужно подтвердить их статус с помощью дополнительных методов наблюдения, в частности измерения радиальных скоростей. Это поможет окончательно определить их массу и убедиться, что это именно планеты, а не коричневые карлики или малые звезды.

Как это открытие меняет наше представление о формировании планет?

Открытие планет, вращающихся вокруг двух звезд, ломает старую интуицию астрономии. Долгое время считалось, что двойные звездные системы – это гравитационно "турбулентная" среда, где пыль и газ в протопланетном диске постоянно возмущаются, а следовательно не могут стабильно слипаться в планетезимали. Именно поэтому классическая модель предполагала, что планеты преимущественно формируются вокруг одиночных звезд. Но открытие таких объектов, начиная с Kepler-16b и далее, показало, что это предположение было слишком узким.

Фактически, само наличие стабильных орбит в таких системах означает, что проблема не в "невозможности" формирования, а в геометрии и масштабах процесса. Данные наблюдений и моделирования показывают, что внутренние области возле двух звезд действительно хаотичны и разрушительны для зарождения планет, но на определенном расстоянии возникает зона динамической стабильности. Именно там и формируются циркумбинарные планеты, причем иногда даже эффективнее, чем в системах с одной звездой, пишет Space.

Это меняет базовое представление: планетообразование не является "локальным" свойством одной звезды, а скорее глобальным процессом эволюции диска, который может адаптироваться к сложной гравитации.

Поэтому это новое исследование прямо противоречит старой идее, что двойные системы – это исключение или экзотика. Сам факт, что частота газовых гигантов в таких системах может быть сравнимой с однозвездными, означает, что механизмы аккреции и гравитационной нестабильности более универсальны, чем считалось ранее.

Другими словами, теория формирования планет теперь должна объяснять не один стандартный сценарий, а целый спектр конфигураций – от одиночных звезд до сложных многозвездных систем.

Контролируемый хаос и пригодность к жизни

Еще одно важное изменение, которое нам теперь нужно внести в учебники по физике и астрономии, – это переоценка роли динамического хаоса. Раньше его рассматривали как сугубо разрушительный фактор. Теперь понятно, что он может даже ускорять формирование планет: взаимодействия в диске могут концентрировать материю или создавать "ловушки", где вещество накапливается и быстрее переходит в планетезимали. В некоторых моделях (например, в исследовании 2021 года, которое можно найти на arXiv) это приводит к формированию меньшего количества, но более массивных планет.

Отдельное следствие подобных открытий – пересмотр статистики пригодных для жизни миров. Двойные звезды – не редкость в галактике (существует даже исследование, которое утверждает, что наше Солнце когда-то имело собрата рядом, но его выбросило в космос), поэтому если планеты могут стабильно существовать в таких системах, это автоматически увеличивает потенциальное количество планет во Вселенной. Более того, некоторые модели показывают, что "зона жизни" может существовать и в таких конфигурациях, хотя условия там будут значительно сложнее с большим количеством переменных.

Связанные темы: