Эта необычная пара – планета и «умершая» звезда – была обнаружена на расстоянии 6500 световых лет, недалеко от центра нашей галактики Млечный Путь. Необычность, как отмечает CNN, состоит в том, что экзопланета газового гиганта с массой, аналогичной массе Юпитера, вращается вокруг белого карлика.
Белый карлик - это то, что остается после того, как похожая на Солнце звезда раздувается до красного гиганта во время эволюции звезды. Красные гиганты сжигают свое водородное топливо и расширяются, поглощая все планеты на своем пути. После того как звезда теряет атмосферу, остается только коллапсировавшее ядро - белый карлик. Этот остаток, обычно размером с Землю, продолжает охлаждаться в течение миллиардов лет.
Обнаружение нетронутой планеты, вращающейся вокруг белого карлика, вызывает вопросы о том, как он пережил эволюцию звезды.
Наблюдая за системой, исследователи смогли определить, что планета и звезда сформировались примерно в одно время, и планета пережила смерть звезды. Планета находится примерно в 2,8 астрономических единиц от звезды. Астрономическая единица - это расстояние между Землей и Солнцем, или 148 миллионов километров.
Ранее ученые полагали, что планеты-газовые гиганты должны быть намного дальше, чтобы пережить смерть звезды, похожей на Солнце.
Результаты нового исследования, опубликованного в среду в журнале Nature, показывают, что планеты могут пережить эту невероятно жестокую фазу звездной эволюции, и подтверждают теорию о том, что более половины белых карликов, вероятно, имеют похожие планеты, вращающиеся вокруг них.
«Это свидетельство подтверждает, что планеты, вращающиеся на достаточно большом расстоянии, могут продолжать существовать после смерти своей звезды, - комментирует Джошуа Блэкман, ведущий автор исследования и постдокторант по астрономии из Университета Тасмании в Австралии. – Учитывая, что эта система является аналогом нашей Солнечной системы, она предполагает, что Юпитер и Сатурн могут пережить фазу красного гиганта Солнца, когда у него закончится ядерное топливо и он самоуничтожится».
Когда через миллиарды лет наше Солнце станет красным гигантом, оно, вероятно, поглотит Меркурий и Венеру - и, возможно, Землю.
«Будущее Земли может быть не таким радужным, потому что она намного ближе к Солнцу», - констатирует Дэвид Беннетт, соавтор исследования и старший научный сотрудник Университета Мэриленда и Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. – Если бы человечество захотело переместиться на спутник Юпитера или Сатурна до того, как Солнце поджарило бы Землю во время его красной сверхгигантской фазы, мы бы все равно остались на орбите вокруг Солнца, хотя мы не смогли бы полагаться на тепло от Солнца как белого карлика очень долго».
Подобная Юпитеру планета была ранее открыта с помощью метода, называемого микролинзированием, который используется для обнаружения холодных планет, далеких от своих звезд. Эту же технику можно использовать для поиска маленьких тусклых белых карликов. Микролинзирование происходит, когда звезда в непосредственной близости от Земли ненадолго выравнивается с более далекой звездой. Гравитация более близкой звезды действует как увеличительная линза и увеличивает свет от более далекой звезды.
Исследователи использовали обсерваторию У.М.Кека на Гавайях, а также ее ближнюю инфракрасную камеру, чтобы наблюдать за белым карликом и планетой. Белый карлик составляет 60% массы нашего Солнца, а планета примерно на 40% массивнее Юпитера.
Изображения с высоким разрешением в ближнем инфракрасном диапазоне позволили исследователям исключить возможность того, что экзопланета вращается вокруг нормальной звезды или другого типа эволюционировавшей звезды.
«Мы также смогли исключить возможность существования нейтронной звезды или хозяина черной дыры. Это означает, что планета вращается вокруг мертвой звезды, белого карлика» - рассказал соавтор исследования Жан-Филипп Болье, директор по исследованиям Французского национального центра научных исследований Парижского института астрофизики. – Это дает представление о том, как будет выглядеть наша солнечная система после исчезновения Земли, уничтоженной в результате катастрофической гибели нашего Солнца».
Пока что вокруг белых карликов обнаружены только планеты-гиганты, но это не значит, что они единственные планеты, существующие вокруг этих мертвых звезд.
«Также должны быть планеты меньшей массы, вращающиеся вокруг белых карликов, - предполагает Дэвид Беннетт. – Наши исследования с помощью микролинзирования обнаруживают одинаковое количество Юпитеров и Нептунов, но мы более чувствительны к Юпитерам. Итак, мы обнаружили, что планеты с массой Нептуна примерно в 10 раз чаще встречаются, чем Юпитеры, на этих более широких орбитах, которые переживут конечные стадии звездного развития. эволюция. Мы ожидаем, что мы найдем планеты различной массы, вращающиеся вокруг белых карликов».
В будущем исследователи продолжат поиск выживших экзопланет, вращающихся вокруг мертвых звезд. Римский космический телескоп Нэнси Грейс, запуск которого запланирован на 2026 год, «проведет гораздо более чувствительное исследование с помощью микролинзирования, которое должно найти гораздо больше планет, вращающихся вокруг белых карликов», - сказал Беннетт.
Телескоп будет напрямую получать изображения планет-гигантов и обследовать планеты, вращающиеся вокруг белых карликов по всей нашей галактике, предоставляя ученым лучшее соотношение того, сколько из них было уничтожено в результате звездной эволюции, а сколько выжило.
За последние несколько лет были обнаружены другие планеты-гиганты, вращающиеся вокруг мертвых звезд, в том числе та, которую медленно пожирает заживо ее звезда-зомби, а также планета-гигант, которая вращается вокруг белого карлика.
«Новости об обнаружении другой планеты, вращающейся вокруг белого карлика, являются захватывающими, предлагая дополнительное доказательство существования планет вокруг мертвых звезд», - комментирует Лиза Калтенеггер, директор Института Карла Сагана Корнельского университета. Хотя эта конкретная планета вряд ли будет потенциально пригодной для жизни, было проведено множество исследований, посвященных идее поиска жизни на планетах, которые могут вращаться вокруг белых карликов.
«Если планеты могут пережить гибель своей звезды, может ли существовать и жизнь? Космический телескоп Джеймса Уэбба, запускаемый в ближайшее время, вполне может ответить на этот вопрос, - полагает Калтенеггер. – Если бы жизнь могла выжить даже на планетах, вращающихся вокруг звездных трупов, это обеспечило бы удивительное будущее нашего космоса».
