Спутник NASA, предназначенный для открытия экзопланет транзитным методом (TESS), обнаружил странную звездную систему, в которой гигантская газообразная планета вращается вокруг крошечного белого карлика. Такое расположение ученые наблюдают впервые. Возникает ряд вопросов, например, как планета могла пережить эволюцию и смерть звезды.
Газовая планета-гигант, которую обозначили как WD 1856 b, по размеру сравнима с Юпитером. Это означает, что объект примерно в семь раз больше звезды WD 1856 + 534, вокруг которой вращается. Это привело ученых в замешательство — звезды обычно намного больше планет. Для сравнения, по размерам Солнце состоит примерно из 1000 Юпитеров.
Выяснилось, что WD 1856 + 534 — это белый карлик, крошечный остаток от того, что когда-то было звездой, подобной Солнцу. Карлик всего на 40% тяжелее Земли и вдвое меньше ее диаметра, что составляет 18 000 километров. Планета расположена так близко, что обращается вокруг белого карлика каждые 34 часа, что в 60 раз быстрее, чем орбита Меркурия вокруг Солнца.
Ученые впервые обнаружили такую огромную планету, вращающуюся вокруг крошечной звезды, и на таком близком расстоянии. Ранее известные газовые гиганты, вращающиеся вокруг белых карликов, были меньше и, по утверждениям ученых, постепенно испарялись. Труднее всего объяснить, как эта система появилась в таком расположении.
Белые карлики рождаются, когда более крупные звезды того же класса, что и Солнце, достигают конца фазы эволюции. Можно сказать, что у звезд постепенно заканчивается топливо. Они превращаются в красные звезды-гиганты, потом сбрасывают все внешние слои и остается только ядро. Это ядро и есть белый карлик, который будет сиять еще много миллиардов лет.
В процессе превращения в красных гигантов звезды поглощают все планеты, расположенные слишком близко к ним. Когда, например, Солнце сделает то же самое примерно через пять миллиардов лет, оно уничтожит Меркурий, Венеру и, возможно, Землю. Так как же выжила WD 1856 b? На ее нынешней орбите планета давно бы сгорела.
«WD 1856 b каким-то образом удалось очень близко подойти к своему белому карлику и остаться целым, — говорят авторы исследования. — Процесс образования белых карликов разрушает близлежащие планеты, и все, что позже приближается слишком близко, обычно разрывает на части сильнейшая гравитация звезды. У нас все еще остается много вопросов о том, как WD 1856 b оказалась на нынешнем месте, не встретив ни одной из этих судеб».
Астрономы предложили наиболее вероятное объяснение: планета изначально сформировалась намного дальше от звезды, за пределами досягаемости фазы красного гиганта. Позже гравитационное влияние других объектов могло медленно подтолкнуть WD 1856 b на более близкую орбиту. В этом могли участвовать другие газовые гиганты, рожденные в той же системе, близлежащие звезды или даже межгалактическая звезда (звезда-изгой), которая могла проносится мимо в какой-то момент.
Ученые пока не могут делать точные утверждения, из-за недостатка данных. Но дальнейшие наблюдения могут помочь раскрыть эту загадку.
Исследование было опубликовано в журнале Nature. Команда обсуждает открытие в видео ниже (английский язык с английскими субтитрами).