Астрономы распрощаются с экзопланетами?
Что дало взвешивание самых маленьких звезд
Благодаря системе адаптивной оптики (позволяющей бороться с эффектами размытия, вызванными турбулентностью земной атмосферы) и новой мощной высококонтрастной камере, получившей название NACO SDI (способной выделить более слабое изображение спутника на фоне яркой звезды), что установлена на Очень Большом Телескопе (Very Large Telescope - VLT) Южной европейской обсерватории (European Southern Observatory - ESO) в Чили, были сделаны фотографии молодого звездного компаньона небольшой массы, расположенного очень близко к своей родительской звезде. Это позволило астрономам впервые прямыми методами получить массу объекта, находящегося на границе между звездами и коричневыми карликами.
Объект, яркость которого в 100 с лишним раз уступает яркости его звездного хозяина, оказался в 93 раза более массивным, чем Юпитер. При этом он почти в два раза тяжелее, чем ему "положено быть" по теории. Возможно, новое открытие свидетельствует о том, что в современные модели этого типа звезд вкрались существенные ошибки, в результате которых астрономы завышали оценку общего числа молодых коричневых карликов и крупных экзопланет, находящихся в "свободном плавании".
Несмотря на то, что любая звезда может быть охарактеризована очень многими разными параметрами, определяющее значение всегда имеет ее масса. Именно масса звезды в конечном счете решает ее судьбу. Поэтому неудивительно, что астрономы столь страстно желают уточнить в первую очередь именно массу предмета своего изучения. Не всегда это оказывается столь уж легкой задачей. С наибольшими трудностями ученые сталкиваются в случае маломассивных объектов, находящихся на границе между звездами и коричневыми карликами. Коричневые (бурые) карлики, или "неудавшиеся звезды" - это объекты, масса которых примерно в 75-80 раз превышает массу Юпитера, а это еще слишком мало для того, чтобы внутри них могли начаться процессы ядерного синтеза.
Чтобы определить массу, астрономы в общем случае отслеживают движение звезд в бинарной системе. А затем применяют тот же самый метод, который в свое время позволил вычислить массу Земли по известному расстоянию до Луны и времени, которое требуется нашему спутнику, чтобы закончить один полный виток вокруг планеты (применяется так называемый уточненный третий закон Кеплера). Тем же самым способом была измерена масса Солнца (исходя из расстояния от Земли до нашего светила и времени - т.е. одного года, - которое требуется для того, чтобы наша планета совершила путешествие вокруг Солнца.
Проблема с маломассивными объектами состоит в том, что их светимость чрезвычайно мала, и они зачастую скрываются в ярком свете более яркой звезды, двигаясь по орбите вокруг нее, при этом различить их невозможно даже при использовании крупнейших телескопов. Однако со временем были найдены пути преодоления этих трудностей.
В данном конкретном случае группа астрономов из разных стран во главе с Лэрдом Клоусом (Laird Close) из Обсерватории Стюарта Аризонского университета (Steward Observatory, University of Arizona) изучала звезду AB Doradus A (AB Dor A). Эта звезда расположена приблизительно в 48 световых годах от нас, а ее возраст составляет "жалкие" 50 миллионов лет. Поскольку позиция относительно других звезд на небе AB Dor A периодически немного меняется (звезда как бы "колеблется" из-за гравитационного взаимодействия с неразличимым звездным объектом), с начала 1990-х гг. у астрономов уже сложилось мнение, что AB Dor A должен иметь маломассивного компаньона. Современные инструменты позволили различить этого компаньона, который оказался в 120 раз более тусклым, чем его звезда-хозяин.
Крошечное расстояние между звездой и ее слабосветящимся компаньоном составило 0,156 арксекунды, что эквивалентно размерам монеты в 1 евро (2,3 см), увиденной с дистанции в 20 км. Таким образом получается, что компаньон, обозначаемый как AB Dor C, находится на расстоянии, лишь в 2,3 раза превышающем расстояние между Землей и Солнцем. Один виток вокруг своей звезды-хозяина коричневый карлик совершает за 11,75 года, при этом его орбита довольно сильно вытянута. Зная точное местоположение компаньона и период "колебаний" родительской звезды, астрономы смогли точно определить массу. Изучаемый объект оказался в десять раз легче звезды-хозяина, то есть его масса составила 93 юпитера, что немного выше предела, отведенного коричневым карликам.
Используя инфракрасные длины волн, астрономы смогли измерить температуру и яркость AB Dor C. "Мы были чрезвычайно удивлены, когда выяснилось, что звезда-компаньон на 400 градусов (Цельсия) холоднее и в 2,5 раза слабее светится, чем это положено объекту этой массы, если исходить из самых современных моделей, - говорит Клоус. - Теория предсказывает, что такой маломассивный и сравнительно холодный объект должен был бы иметь массу, эквивалентную приблизительно 50 юпитерианским массам. Но теория не права: масса этого объекта в действительности находится между 88 и 98 массами Юпитера".
Эти новые результаты бросают вызов современным идеям об обширной "популяции" коричневых карликов в Галактике и о возможном существовании широко обсуждаемых изолированных экстрасолнечных планет ("isolated planetary mass object") и экзопланет, находящихся в свободном плавании ("free-floating planet"), мигрирующих от орбиты к орбите и от звезды к звезде. Действительно, если те молодые объекты, что до настоящего времени идентифицировались как коричневые карлики, на самом деле вдвое массивнее, чем думали ранее, то многие из них нужно счесть скорее маломассивными звездами. А объекты, которые идентифицировались как крупные экзопланеты, в свою очередь, вероятно, могут являться маломассивными коричневыми карликами.
Источник:
Weighing the Smallest Stars: VLT Finds Young, Very Low Mass Objects Are Twice As Heavy As Predicted - ESO Press Release
Ссылки:
Экзопланеты - Википедия
Экзопланеты - обзор статей astro-ph
Free-Floating Planets - American Scientist Online
Free-floating planets in stellar clusters - PSI Annual Report
Обсудить
Статьи по теме
Астрономы распрощаются с экзопланетами?
Объект, яркость которого в 100 с лишним раз уступает яркости его звездного хозяина, оказался в 93 раза более массивным, чем Юпитер. При этом он почти в два раза тяжелее, чем ему "положено быть" по теории. Возможно, новое открытие свидетельствует о том, что в современные модели этого типа звезд вкрались существенные ошибки, в результате которых астрономы завышали оценку общего числа молодых коричневых карликов и экзопланет.
Подтверждено получение первой фотографии инозвездной планеты
Исследования, проведенные с помощью космического телескопа "Хаббл", подтверждают открытие экстрасолнечной планеты у тусклого коричневого карлика, расположенного от нас на расстоянии в 225 световых лет в южном созвездии Гидра. Первоначально этот объект был визуально обнаружен астрономами, использующими Очень Большой Телескоп Южной европейской обсерватории в Чили. Его могут объявить первой инозвездной планетой, увиденной непосредственно в телескоп.
Фото экзопланеты у коричневого карлика
Сотрудники Южной европейской обсерватории обнародовали фотографию, которая может оказаться первым в истории астрономии снимком внесолнечной планеты. Получить изображение планеты, обращающейся вокруг удаленной звезды, - это давняя мечта астрономов. В последние годы уже появлялось несколько заявок на первую фотографию экзопланеты, но каждый раз эти "открытия" не выдерживали последующей проверки.
Планеты Веги - как бульдоги под ковром
Астрономы из эдинбургской Королевской обсерватории доказали, что Вега, одна из самых ярких и известных звезд на нашем небе, имеет планетную систему. При этом утверждается, что система Веги очень похожа на нашу собственную Солнечную систему - во всяком случае больше, чем какая-либо другая из всех, обнаруженных до сих пор. Правда наши "родные" планеты старше на несколько миллиардов лет...
Первые звезды не были одиноки: астрономы нашли небывало древнюю планету
Астрономы нашли самую древнюю и самую далекую из всех известных на сегодняшний момент планет. Она движется по орбите вокруг двойной квазизвездной системы в созвездии Скорпиона на расстоянии 5 600 световых лет от Земли. Новое открытие дарит нам надежду, что и в нашей Галактике формирование планет, возможно, началось гораздо раньше, чем о том говорят современные теории, а своими планетными системами при этом обладают едва ли не все звезды.
Первые экзопланеты земного типа найдены около пульсара
До настоящего времени поиск планет вне Солнечной системы приводил, к немалому разочарованию ученых, к обнаружению лишь огромных газовых гигантов, близких по размеру к Юпитеру и Сатурну, а внутренние планеты, подобные Земле и Марсу, были недоступны современной технике. Но вот теперь астрономы впервые однозначно идентифицировали планеты, масса которых только в 4,3 и 3,0 превышает массу Земли. Еще идет речь о третьей планете, масса которой составляет две лунные массы.
В ранней Вселенной все звезды были лишены планет
Новые исследования показали, что первые звезды солнечного типа были всего лишь одинокими плазменными шарами, двигающимися по Вселенной, лишенной планет и уж тем более жизни. Эти звезды рождались, развивались и погибали в условиях бесплодной, безжизненной изоляции, однако со временем они помогли Вселенной измениться, они ответственны за синтез тяжелых элементов вроде углерода и кислорода, которые в конечном счете и привели к появлению первых планет, подобных нашей Земле.
Основу для земной жизни дал редкий тип звезд
Группа астрономов из Университета Толедо обнаружила спектральные подписи самых сложных молекул из всех, найденных к настоящему времени в космическом пространстве. Это открытие дало ученым указание, где нужно искать возможную "фабрику" органического вещества. Происхождение стандартных блоков жизни связывают теперь с редким типом углеродных звезд.
Ближайшая к Солнцу звезда оказалась экзотом
Для звезд с малой массой, подобных Проксиме Центавра, становятся чрезвычайно важными квантовые эффекты, а их звездное вещество "вырождается". Масса и диаметр Проксимы Центавра составляют около 1/7 массы и диаметра Солнца. Эта звезда в 150 раз массивнее Юпитера, но только в 1,5 раза крупнее его. Положение на границе между звездами, коричневыми карликами и планетами делает нашего соседа объектом, очень интересным для астрофизиков.
Выяснилось, что наша Земля относится к числу наименее пригодных для жизни планет
B научной фантастике довольно распространены сюжеты, по ходу развития которых какая-нибудь ужасная сила меняет ось вращения Земли, и тогда смерть грозит всем ее обитателям. В действительности, если бы наклон оси был бы даже гораздо больше нынешнего, жизнь все равно была бы возможна и на Земле, и на любых других подобных ей планетах.
Немецкие астрономы нашли "горячий Юпитер" с рекордно низкой орбитой
Эта экзопланета на сегодняшний день имеет самый короткий период обращения из всех найденных планет, она находится на расстоянии всего лишь 3,5 млн км от своей звезды, это на порядок ближе, чем Меркурий к Солнцу. Ее полушарие, которое обращено к родительской звезде, разогрето до 2 000°C, и планета при этом стремительно теряет свою атмосферу.
Открыты новые экзопланеты
Европейские астрономы открыли за пределами Солнечной системы две планеты очень редкого типа. Радиусы орбит этих небесных тел столь малы, что год каждой из них длится менее двух земных суток. К настоящему времени уже известно примерно 120 внесолнечных планет (их называют также экзопланетами), однако ученым лишь единственный раз удалось обнаружить небесное тело с подобными характеристиками.
NASA рядом с Солнцем нашло необычную звезду в ходе слежки за астероидами
Наши ближайшие звездные окрестности пополнились новым объектом. Это звезда, которая на настоящий момент считается третьей по удаленности от Солнца (в направлении на созвездие Овен), обозначается SO25300.5+165258 и представляет собой слабосветящийся красный карлик. Расстояние от нас до него оценено в 7,8 световых лет.
"Хаббл" обнаружил испаряющуюся планету
Астрономы, использующие космический телескоп "Хаббл", впервые наблюдали, как экзопланета быстро теряет свою атмосферу. Большая часть ее может таким образом в конечном счете исчезнуть, оставив только плотное ядро. Эта экзопланета (то есть планета, найденная вне Солнечной системы) принадлежит к типу, известному как "горячий Юпитер", - то есть газовый гигант, орбита которого расположена очень близко к родительской звезде, а он сам находится в постоянной опасности, подобно мотыльку возле пламени свечи.
Впервые обнаружен "солнечный цикл" у отдаленной звезды
В течение многих лет астрономы задавались вопросом, присущи ли другим звездам, подобным Солнцу, периодические увеличения рентгеновской активности - те, что доставляют землянам, а также их технике (телефонным линиям и линиям электропередач) множество хлопот. Теперь удалось ответить на этот животрепещущий вопрос.
Впервые получена фотография инозвездной планеты
Основываясь на предварительном анализе новых данных от космического телескопа "Хаббл", американские астрономы заявили о том, что, возможно, им впервые удалось получить изображение гигантской планеты вне Солнечной системы. При этом был задействован новый метод выделения тусклых объектов в свете относительно яркой звезды.
Планеты в процессе рождения
Впервые получены фотографии околозвездного газопылевого диска у красного карлика, на которых видны структуры, могущие оказаться недавно возникшими планетами. Этот красный карлик, масса которого вдвое меньше солнечной, по космическим меркам чрезвычайно молод - ему только 12 миллионов лет. В феврале нынешнего года группа американских астрономов обнаружила, что эта звезда окружена дисковидным облаком, состоящим из пыли и газа.
Обитаемые планеты могут быть большой редкостью
Некоторые ученые считают, что если мы и не одиноки во Вселенной, то уж во всяком случае наш шанс установить контакт с каким-нибудь другим обитаемым миром исчезающе мал. Появилась работа, в которой утверждается, что инозведные планеты формируются в результате принципиально иных процессов, не таких, которые произвели на свет нашу Солнечную систему, и в таком случае там не может быть планет земного типа и жизни.
Седна пострадала от бродячей звезды
Седна - самый отдаленный планетоид из всех, когда-либо найденных в Солнечной системе, - был, вероятно, закинут на столь экзотичную орбиту в результате межзвездного катаклизма. Скорее всего, какая-то бродячая звезда прошла рядом с Солнцем свыше 4 миллиардов лет назад и стала виновником ряда потрясений, изменивших нашу планетную систему. Впрочем, появляются и более диковинные сценарии...
Впервые удалось измерить массу отдельной звезды
Астрономы впервые сумели измерить непосредственным образом массу отдельной звезды. До сих пор такое удавалось проделать только в случае нашего собственного Солнца или для бинарных звездных систем. Теперь измерения были проведены для красного карлика, расположенного приблизительно в 1800 световых лет от Земли.
Коричневые карлики получили статус звезд
Коричневые карлики по всей видимости рождаются тем же самым способом, что и обычные звезды. Такой вывод сделали астрономы, изучающие эти таинственные объекты. Это открытие может положить конец спорам о том, можно ли считать коричневые карлики звездами, либо они достойны статуса всего-навсего остатка мощного выброса из плотного газопылевого облака.
Найден самый горячий белый карлик с только что погасшей "ядерной печью"
Международная группа астрономов, занимавшаяся изучением останков звезд, когда-то представлявших собой подобие нашего собственного Солнца, нашла весьма примечательный квазизвездный объект, обозначаемый как H1504+65. Это самый горячий из всех известных нам белых карликов, в котором только-только погас его "ядерный реактор", на протяжении многих миллиардов лет исправно снабжавший энергией звезду и окружающее ее пространство.
Новости по теме
