меню содержание news186 news187 news188
Найдена самая маленькая экзопланета - всего в 5,5 раза массивнее Земли
|
Так может выгдядеть найденная ледяная планета обращающаяся вокруг
звезды красного карлика за 10 лет.
Научная группа, возглавляемая Жаном-Филиппом Болие (Jean-Philippe Beaulieu) из парижского Астро-
физического института (Institut d'Astrophysique), объявила об открытии экстрасолнечной планеты, кото-
рая всего в ~5,5 раза массивнее нашей собственной Земли (точнее говоря, возможное значение лежит
в диапазоне от 2,8 до 11,0 земных масс и напрямую зависит от массы родительской звезды, которую
еще предстоит уточнить). Новая планета, получившая обозначение OGLE-2005-BLG-390Lb, вращается
вокруг красного карлика (звезды спектрального класса M ) примерно в 22000 световых лет от Солнца
(в созвездии Стрельца, в направлении почти к центру Млечного пути). Таким образом установлен но-
вый рекорд - обнаружена самая "крошечная" на сегодняшний день экзопланета из всех, что обращают-
ся вокруг нормальных звезд (у пульсаров ( нейтронных звезд) удавалось находить и более мелкие пла-
неты, однако все они по понятным причинам вызывают гораздо меньший интерес ). Более того, авто-
ры данного открытия считают, что наша Галактика просто "напичкана" такими вот землеподобными
планетами, и с применением новых разработанных ими методов подобные находки будут неизбежно
множиться.
Те методы поиска инозвездных планет, которые сейчас используют, в основном способствуют откры-
тию очень массивных объектов на весьма экзотичных орбитах ( например, так называемых "горячих
юпитеров", расположенных очень близко к своей родительской звезде ), однако все такие планеты -
очень плохие кандидаты на роль миров, населенных живыми существами. На текущий момент откры-
то около 170 экзопланет у нормальных звезд, но до сих пор рекордом считалась планета массой в 7
земных масс GJ876d у красного карлика Gliese 876, также найденная путем анализа слабого гравита-
ционного воздействия этой планеты на родительскую звезду.
Применяя же новую технику, использующую эффект так называемого гравитационного микролинзиро-
вания (gravitational microlensing), можно достичь гораздо большего результата. Требуется лишь отслежи-
вать такие события, при которых интересующая нас звезда при наблюдениях с Земли проходит перед
другим, фоновым объектом. Световые лучи от этого фонового объекта в полном согласии с теорией
Эйнштейна отклоняются под воздействием гравитации более близкой звезды, и при этом можно за-
фиксировать также и искажение ( небольшой пик в интенсивности светового потока ), внесенное гра-
витацией планеты, обращающейся вокруг изучаемой звезды.
К сожалению предсказать такого рода событие довольно сложно, и тем более уже не стоит ждать его
повторения. Так, открытие OGLE-2005-BLG-390Lb ( 11 июля 2005 года ) стало следствием изучения
свыше 500 случаев микролинзирования, идентифицированных за год международной коллаборацией
OGLE ( Optical Gravitational Lensing Experiment - Эксперимент по исследованию оптического гравитаци-
онного линзирования, стартовавший в 1992 году), что отслеживает 170 миллионов звезд в централь-
ной "выпуклости" (балдже) Млечного пути. Австралийские астрономы из Перта, изучавшие некоторые
из этих событий в составе другого консорциума, получившего наименование PLANET (Probing Lensing
Anomalies NETwork - Сеть исследования линзовых аномалий), собственно и отыскали наиболее явный
контрольный "сигнал" от планеты.
С помощью методов гравитационного микролинзирования и раньше находили планеты, но их масса
прежде превышала в несколько раз массу Юпитера (было зафиксировано всего два подобных события
и оба - в 2004 году - "очень горячие юпитеры" OGLE-TR-113 и OGLE-TR-132). А вот теперь доказано,
что таким образом можно обнаруживать и небольшие планеты.
Кроме всего прочего, новая находка позволит также проверить истинность текущих теорий формиро-
вания планет у красных карликов, которые составляют приблизительно 85% всех звезд в Галактике. С
помощью применения других методов уже было показано, что планеты размером с Юпитер у таких
звезд образуются чрезвычайно редко - они были найдены лишь у нескольких красных карликов, - и
вот теперь выясняется, что эти прежние методы были просто недостаточно чувствительны, чтобы об-
наруживать тела меньшего размера и массы. "Получается, что маломассивные планеты у небольших
звезд (а они составляют большинство звездного населения Галактики) встречаются гораздо чаще, чем
планеты, похожие на Юпитер", - говорит член исследовательской группы David Bennett из американс-
кого Университета - University of Notre Dame, штат Индиана.
Скотт Годи (Scott Gaudi) из Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра ( Harvard-Smithsonian
Center for Astrophysics - CfA, Кембридж, штат Массачусетс, США ), предлагает возможное объяснение
этому обстоятельству: объекты ( собственно, частицы вещества из протопланетного облака, плането-
зимали), находящиеся на орбитах вокруг звезд, заметно уступающих по своим массам Солнцу ( от 10
до 50% солнечных масс), движутся довольно медленно, и поэтому им требуется гораздо больше време-
ни, чтобы столкнуться, слипнуться и превратиться в планеты. Планеты там просто лишены возмож-
ности вырастать до таких размеров, как у Юпитера, который в 318 раз массивнее Земли, потому что
радиация звезды выдувает пыль, газ и прочие "строительные материалы" прежде, чем они образуют
достаточно крупные планеты.
К сожалению, небольшие размеры и масса нашего красного карлика (10-40% солнечной массы), а так-
же удаленность новой планеты от звезды-хозяйки (расстояние между ними приблизительно в 2,9 раза
больше, чем радиус орбиты Земли) не позволяют считать ее местом, пригодным для жизни. На поверх-
ности этой планеты должна быть температура -220°C, что сравнимо с "климатом" Плутона и спутни-
ков Нептуна. Однако у других красных карликов наверняка могут отыскаться и более гостеприимные
планеты.
Информация об открытии, совершенном коллективом из 73 сотрудников от 32 различных учрежде-
ний, обнародована 26 января в выпуске журнала Nature.
Сcылки:
grani.ru/Society/Science/p.101165.html
gazeta.ru/print/2006/01/26/oa_186139.shtml
membrana.ru/lenta/?5566
nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=105759&
newscientistspace.com/article.ns?id=dn8633
xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/126.html#astro-ph/0601563
ru.arxiv.org/abs/astro-ph/0601563
Молодые звезды типа FU Ориона поглощают свои протопланеты
|
вспышка звезды FU Ориона - tayabeixo.org/portadas/fu_ori.htm
С помощью компьютерных программ удалось смоделировать механизмы вспышек, объясняющие увели-
чение блеска переменных звезд типа FU Ориона. Эта работа представлена профессором Шантану Басу
(Shantanu Basu) и доктором Эдуардом Воробьевым из канадского Университета Западного Онтарио (Uni-
versity of Western Ontario - UWO) на 207-й встрече Американского астрономического общества (American
Astronomical Society - AAS) в Вашингтоне (округ Колумбия). Данный результат представляет собой осо-
бый интерес, поскольку демонстрирует новые физические процессы, благодаря которым молодые звез-
ды накапливают свою массу, а протопланеты то формируются, то снова разрушаются.
Устойчивое свечение нашего собственного Солнца на протяжении миллиардов лет способствовало
рождению жизни на нашей планете. Однако, молодым звездам свойственны чудовищные вспышки.
Нестационарные звезды, находящиеся на ранней стадии звездной эволюции, получили наименование
"фуоры" по первому обнаруженному представителю этого типа - звезды FU Ориона ( FU Ori), удален-
ной на 1500 световых лет от нас ( созвездие Ориона). Блеск этой звезды на протяжении 120 суток ( в
1936-1937 годах) возрос от 16 до 10m ( звездных величин ), т.е. в ~250 раз ( 2,5 6 = 244,14 ).
В Солнечной системе подобная вспышка неизбежно выжгла бы всю Землю, превратив её в безжиз-
ненную пустыню. Такие изменения яркости можно сравнить только со вспышкой новой или сверх-
новой звезды, однако FU Ориона, находится в области звездообразования и должна быть не старой,
а напротив, чрезвычайно молодой звездой, причем ее яркость практически не менялась затем на
протяжении многих десятков лет ( за 40 лет зафиксировано ослабление всего лишь на 1,5m ), тогда как
оболочка сверхновой при расширении быстро остывает и яркость ее падает. В наиболее изученном
фуоре - звезде V 1057 Cyg - после максимума светимости наблюдалась сложная структура линий во-
дорода и кальция, свидетельствовавшая о сбросе неоднородной оболочки. Спектр звезды Fu Ориона
смотрите здесь.
Формирование планетной системы у молодой звезды
Шантану Басу и Эдуард Воробьев показали, что протопланетные эмбрионы ( иначе говоря, планетози-
мали), формирующиеся в пределах протопланетного газового диска, окружающего такое молодое свети-
ло, на самом деле то и дело поглощаются своей родительской звездой. И подобно тому, как ярко вспы-
хивает огонь в печи, когда туда подбрасывают новые поленья, все эти эпизоды "переработки" эмбрио-
нов приводят к всплеску добавочной энергии, которая и заставляет молодую звезду на какое-то время
светить ярче в сотни и даже тысячи раз. В ходе каждой такой вспышки, которая длится приблизительно
100 лет, звезда каждые десять дней потребляет материю, по массе эквивалентную массе Земли. После
окончания соответствующего эпизода может потребоваться еще несколько тысяч лет прежде, чем про-
изойдет другой подобный случай.
Эдуард Воробьев называет эти процессы "каннибализмом в астрономическом масштабе", он считает,
что протопланетные эмбрионы можно сравнить с проглоченным потомством родительской звезды,
исчезающим прежде, чем появится шанс на формирование гигантских планет вроде Юпитера (можно
вспомнить историю бога Кроноса из греческой мифологии, последовательно заглатывавшего своих
новорожденных детей).
Fu Ori - cfa.harvard.edu/youngstars/main.html
Протопланетные эмбрионы формируются в пределах своего рода спиральных рукавов, образовавших-
ся за счет гравитационных неустойчивостей в диске, так называемые "волны плотности". Эти неустой-
чивости возникают при неравномерном поглощении материи, поступающей из окружающей газовой
туманности (такие системы именуются проплидами). Суть гравитационного взаимодействия "эмбрио-
нов" и спиралей состоит в том, что планетный эмбрион тормозится спиралью (и как результат - теряет
момент вращения и падает на протозвезду ), а элемент спирали (находящийся позади эмбриона по на-
правлению вращения диска) наоборот ускоряется и выбрасывается во внешнюю оболочку. Такой про-
цесс выброса газа действительно наблюдается у фуоров. К несчастью для "эмбрионов", гравитацион-
ное взаимодействие со спиральными рукавами приводит к тому, что они направляются прямиком в
центральную "топку". Процесс повторяется до тех пор, пока материи хватает для того, чтобы поддер-
живать потоки вещества из окружающей газовой туманности ( соответствующую анимацию можно по-
смотреть (29 Mb в формате avi ) на странице astro.uwo.ca/~basu/aas207 ).
И только последняя (выжившая) генерация "эмбрионов" в конце концов формирует планетную систе-
му, либо коричневых карликов, либо звезду-компаньона - в зависимости от массы не поглощенного ве-
щества вокруг молодой звезды.
Изображение газового диска, окружающего молодую звезду. Звезда представлена центральным
ярким кругом. Темный фон содержит материю, которая выпадает на диск, но не видна из-за
своей низкой плотности. Обратите внимание на характерные спиральные рукава и плотные
яркие группы в их составе. Последние представляют собой протопланетные эмбрионы, кото-
рые поглощаются звездой. Стрелки указывают на размещение некоторых из таких эмбрионов.
Ссылки:
grani.ru/Society/Science/p.101101.html
astronet.ru/db/msg/1190949/node13.html
astro.uwo.ca/~basu/docs/pressrelease.htm
По теме:
Планетам юной Солнечной системы была нужна суровая звезда
Ученые изучают плазменные струи из новорожденных звезд
