С высоты планеты, которая примерно в два раза больше Юпитера, концепция этого художника показывает звезду, вокруг которой вращается планета, и двойного компаньона этой звезды вдалеке. Фото: София Дагнелло, NRAO/AUI/NSF
Астрономы обнаружили Юпитерпланету, вращающуюся вокруг ближайшей звезды, которая является одной из бинарных пар, точно отслеживая маленькое, почти незаметное колебание в движении этой звезды в пространстве. Их работа позволила впервые определить полную трехмерную структуру орбит двойной пары звезд и планеты, вращающейся вокруг одной из них. По словам астрономов, это достижение может дать ценную новую информацию о процессе формирования планет. Этот прорыв был сделан с помощью Национального научного фонда. Очень длинный базовый массив (VLBA).
Несмотря на то, что больше, чем 5,000 внесолнечные планеты были обнаружены до сих пор, только три были обнаружены с помощью метода, называемого астрометрией, который был использован для создания этого открытия. Однако умение определить трехмерную архитектуру системы двойных звезд, включающей планету, «не может быть достигнуто с помощью других средств». экзопланету методы открытия», — сказал Сальвадор Куриэль из Национального автономного университета Мексики (УНАМ).
«Поскольку большинство звезд находятся в двойных или кратных системах, способность понимать такие системы, как эта, поможет нам понять формирование планет в целом», — сказал Куриэль.
В концепции этого художника маленькая звезда (оранжевая) вращается вокруг планеты, подобной Юпитеру (синяя), и более далекой звезды-компаньона (красная). Фото: София Дагнелло, NRAO/AUI/NSF
Две звезды, которые вместе называются GJ 896AB, находятся примерно в 20 световых годах от Земли. Это делает их близкими соседями по астрономическим меркам. Это красные карлики, самый распространенный тип звезд в нашей Млечный Путь галактика. Большая из них, вокруг которой вращается планета, имеет около 44 процентов массы нашего Солнца, а меньшая — около 17 процентов массы Солнца. Их разделяет примерно расстояние Neptune от Солнца и вращаются вокруг друг друга каждые 229 лет.
Для изучения GJ 896AB астрономы объединили данные оптических наблюдений системы, проведенных в период с 1941 по 2017 год, с данными наблюдений VLBA в период с 2006 по 2011 год. Они также провели новые наблюдения VLBA в 2020 году. его фантастическая способность видеть мелкие детали позволила получить чрезвычайно точные измерения положения звезд с течением времени. Обширный анализ данных, проведенный астрономами, выявил орбитальные движения звезд, а также их общее движение в пространстве.
Анимация художника иллюстрирует орбитальные движения пары двойных звезд и планеты, вращающейся вокруг одной из звезд. Фото: София Дагнелло, NRAO/AUI/NSF
Существование планеты было обнаружено детальным отслеживанием движения более крупной звезды, которое показало небольшое колебание. Колебание вызывает гравитационное воздействие планеты на звезду. Звезда и планета вращаются вокруг точки между ними, называемой барицентром, который представляет собой их общий центр масс. Когда это место находится достаточно далеко от звезды, можно обнаружить движение звезды вокруг него.
По расчетам астрономов, планета имеет массу примерно в два раза больше Юпитера и обращается вокруг звезды каждые 284 дня. Его расстояние от звезды чуть меньше Venus' расстояние от Солнца. Орбита планеты наклонена примерно на 148 градусов от орбит двух звезд.
«Это означает, что планета движется вокруг главной звезды в направлении, противоположном направлению движения вторичной звезды вокруг главной звезды», — сказала Гизела Ортис-Леон из UNAM и Института радиоастрономии Макса Планка. «Впервые такая динамическая структура наблюдается у планеты, связанной с компактной двойной системой, которая предположительно образовалась в том же протопланетном диске», — добавила она.
«Дополнительные подробные исследования этой и подобных систем могут помочь нам получить важные сведения о том, как формируются планеты в бинарных системах. Существуют альтернативные теории механизма образования, и дополнительные данные могут указать, какая из них наиболее вероятна», — сказал Джоэл Санчес-Бермудес из UNAM. «В частности, современные модели показывают, что такая большая планета вряд ли будет компаньоном такой маленькой звезды, поэтому, возможно, эти модели необходимо скорректировать», — добавил он.
По словам астрономов, астрометрический метод станет ценным инструментом для описания большего количества планетных систем. «Мы можем сделать гораздо больше такой работы с запланированным VLA следующего поколения (ngVLA)», — сказала Эми Миодушевски из Национальной радиоастрономической обсерватории. «С его помощью мы сможем найти планеты размером с Землю».
Астрономы сообщили о своих выводах в номере журнала от 1 сентября. астрономический журнал.
Ссылка: «3D-орбитальная архитектура карликовой двойной системы и ее планетарного компаньона», Сальвадор Куриэль, Гизела Н. Ортис-Леон, Эми Дж. Миодушевски и Джоэл Санчес-Бермудес, 1 сентября 2022 г., астрономический журнал.
DOI: 10.3847/1538-3881/ac7c66
Национальная радиоастрономическая обсерватория является учреждением Национального научного фонда, которым управляет Associated Universities, Inc.
