Ранее обнаруживались лишь кандидаты в подобные объекты
Александр Войтюк
ESO / L. Calçada
*Оптический снимок системы 2M1510 AB, полученный в рамках обзора DESI. Источник: DESI Legacy Survey / D. Lang / Perimeter Institute*
В далекой системе, где вместо солнца горят два тусклых коричневых карлика, астрономы обнаружили нечто невероятное — экзопланету, вращающуюся вокруг них по полярной орбите. Это первый подтвержденный случай существования таких объектов, которые ранее считались лишь теоретической возможностью110. Открытие, опубликованное в журнале Science Advances, бросает вызов нашим представлениям о формировании планет и динамике звездных систем.
Полярный Татуин: что скрывает система 2M1510 AB
Коричневые карлики — это «неудавшиеся звезды», слишком массивные для планет, но слишком легкие для термоядерного синтеза. В системе 2MASS J15104786-2818174 (сокращенно 2M1510 AB) их два: каждый массой около 3% солнечной. Они обращаются друг вокруг друга за 20,9 дней по вытянутой орбите, а на расстоянии 250 а.е. от них находится третий карлик, делающий систему тройной12.
Именно здесь, в этой гравитационной «карусели», и была обнаружена экзопланета 2M1510 (AB) b. Ее орбита перпендикулярна плоскости вращения центральной пары карликов — словно гигантский обруч, надетый на систему10. Такую конфигурацию удалось выявить благодаря анализу прецессии линии апсид (точек максимального сближения и удаления) орбиты карликов. Ретроградное смещение этой линии нельзя объяснить ни влиянием третьего карлика, ни эффектами общей теории относительности. Единственный вариант — гравитация невидимой планеты1.
Анимация орбиты экзопланеты 2M1510 (AB) b
Иллюстрация полярной орбиты экзопланеты (ESO/L. Calçada)
Почему это открытие уникально?
До сих пор среди 16 известных циркумбинарных экзопланет (вращающихся вокруг двойных звезд) не было ни одной с полярной орбитой. Их орбиты обычно лежат в той же плоскости, что и орбиты родительских звезд, с отклонением менее 5°1. Теоретики предсказывали, что такие «перекошенные» миры возможны, но доказать их существование не удавалось. Например, в 2023 году в системе AC Геркулеса нашли кандидата в подобные планеты, но подтвердить его не смогли4.
«Планета, вращающаяся вокруг двух коричневых карликов по полярной орбите, — это нечто невероятное. Это открытие переворачивает наши представления о динамике систем», — говорит соавтор исследования, профессор Амори Трио из Бирмингемского университета10.
Как искали невидимку?
Экзопланета не излучает свет, но ее гравитация влияет на движение карликов. С 2017 по 2023 год астрономы анализировали данные спектрографа UVES, установленного на Очень большом телескопе (VLT) в Чили. Они измеряли радиальные скорости карликов — крошечные смещения в их спектрах, вызванные гравитационным «дрожанием»1.
Расчеты показали, что масса планеты должна быть значительно меньше массы карликов, чтобы не нарушать стабильность системы. Ученые предполагают, что она относится к классу газовых гигантов, но точные параметры станут известны после дальнейших наблюдений2.
Загадка происхождения
Как сформировалась такая система? Одна из гипотез гласит, что протопланетный диск вокруг карликов изначально был наклонен из-за гравитационного влияния третьего компонента системы. В таких условиях планеты могут образовываться в «перекошенной» плоскости4. Другая теория предполагает, что экзопланета мигрировала к центру системы уже после формирования, попав в гравитационную ловушку8.
«Это открытие заставляет нас пересмотреть модели эволюции кратных систем. Возможно, полярные орбиты встречаются чаще, чем мы думали», — отмечает руководитель исследования Томас Бейкрофт10.
Что дальше?
Ученые планируют:
-
Уточнить массу и состав планеты с помощью инфракрасных телескопов.
-
Исследовать аналогичные системы, такие как GW Ориона, где ранее находили кандидатов в экзопланеты с кратной орбитой5.
-
Проверить, могут ли такие планеты поддерживать спутники или даже условия для жизни.
«Это лишь начало. Вселенная снова показала, что способна удивлять», — заключает Бейкрофт.
Статья подготовлена с использованием материалов Science Advances, ESO и данных DESI Legacy Survey.