Все новости

"Звездотрясения" помогли ученым уточнить массу уникальной экзопланеты

Она находится невероятно близко к своей звезде, и астрономы ломают голову над тем, как этой планете удалось выжить

ТАСС, 20 ноября. Наблюдения за сейсмическими колебаниями в недрах двух далеких красных гигантов помогли астрономам уточнить массу вращающихся вокруг них планет и выяснить, что одна из них фактически находится внутри одной из этих звезд. Возможные пути ее выживания ученые описали в статье для научного журнала Astrophysical Journal.

"Мы прислушались к тем нотам, которые порождают недра эти звезд. Это позволило нам вычислить точную массу, радиус, возраст и стадию развития для этих красных гигантов. Подобные данные часто просто нельзя получить, не прибегая к методам астросейсмологии", - рассказал один из авторов работы, астрофизик из Университета штата Айова Стив Кэуолер.

Звезды средних размеров, похожие на Солнце, умирают не в результате взрыва сверхновой, как более крупные светила, а в ходе сложного процесса, в рамках которого они превращаются в белых карликов.

В частности, когда запасы водорода в недрах таких звезд подходят к концу, их ядро сжимается и разогревается, а все остальные оболочки распухают. В результате этого они трансформируются в красных гигантов, гораздо более крупные, но холодные светила. По мере выгорания гелия и других более тяжелых элементов умирающее светило сбрасывает внешние слои, пока от него не останется только лишь горячее ядро - сам белый карлик, - а также светящаяся газопылевая туманность.

В последние годы, как отмечает Кэуолер и его коллеги, астрономы начали активно искать у подобных умирающих светил планеты. Их изучение и открытие поможет понять, что ожидает Солнце в далеком будущем, выживет ли Земля и есть ли какие-то шансы у жизни в Солнечной системе на то, что она не исчезнет во время этого катаклизма.

Американские планетологи сфокусировали свои усилия на двух подобных звездных системах - красных гигантах HD 203949 и HD 212771, в окрестностях которых, предположительно, существуют планеты. Первая звезда расположена в созвездии Микроскопа и удалена от Земли на 260 световых лет, а вторая - в созвездии Водолея на дистанции в 360 световых лет от Солнечной системы.

Биение сердца звезды

По словам Кэуолера, распухший характер этих светил не позволяет достаточно точно вычислить их массу и размеры. Это, в свою очередь, не позволяет определить то, на каком расстоянии от них находятся планеты, а также их приблизительный диаметр, плотность и химический состав.

Американские астрономы обошли эту проблему, наблюдая за вспышками сейсмической активности в недрах этих красных гигантов при помощи инструментов орбитального телескопа TESS, выведенного на орбиту в прошлом году. Подобные колебания возникают в недрах Солнца и других светил благодаря тому, что их поверхность постоянно кипит, а недра - перемешиваются.

Колебания, которые появляются в результате этих процессов, можно отследить по тому, как меняется яркость свечения светила. Наблюдая за этим при помощи достаточно чувствительных телескопов, подобных TESS и его предшественнику - орбитальной обсерватории Kepler, астрономы могут наблюдать подобные "звездотрясения".

Когда Кэуолер и его коллеги провели подобные замеры для красных гигантов HD 203949 и HD 212771, они столкнулись с несколькими неожиданностями. С одной стороны, они выяснили, что вторую звезду нужно перевести в совсем другой класс красных гигантов, а первая оказалась на 70% меньше прошлых оценок, что поставило ученых в сложную ситуацию.

Дело в том, что уменьшение размеров звезды означает, что и вращающаяся вокруг нее экзопланета HD 203949b на самом деле примерно на 30% меньше, чем планетологи считали раньше. Это означает, что она находится намного ближе к поверхности звезды, а не просто вращается на очень близком расстоянии от нее, как недавно заявляли ученые NASA. Если замеры TESS верны, эта экзопланета фактически плавает внутри разреженных, но при этом горячих внешних оболочек светила.

Как этой планете удалось выжить, ученые пока не знают. Скорее всего, она изначально вращалась по более вытянутой эллиптической орбите, что помогло ей пережить первые фазы расширения светила. С другой стороны, возможно и такое, что эта звезда только начала превращаться в красного гиганта и еще не успела уничтожить планету. Если это так, то ученые получат уникальную возможность проследить за этим процессом в "прямом эфире".