Команда астрономов из Пенсильванского университета в течение последних 10 лет занимается поиском экзопланет. Ученые спроектировали и построили прибор, способный обнаруживать свет от тусклых, холодных звезд в ближнем инфракрасном диапазоне, в котором такие звезды наиболее заметны. Этот инструмент, получивший название Habitable Zone Planet Finder («Поиск планет в обитаемой зоне»), установлен на 10-метровом телескопе Хобби-Эберли в Западном Техасе. Он способен фиксировать малые изменения скорости звезды, вызванные гравитационным взаимодействием с планетами на ее орбите. Этот метод поиска экзопланет называется методом измерения доплеровских радиальных скоростей.

Около 30 лет назад доплеровские наблюдения позволили открыть первую экзопланету – газовый гигант 51 Пегаса b, вращающийся вокруг звезды типа Солнца. В дальнейшем техника была усовершенствована, что позволило использовать ее для поисков каменистых планет в «обитаемых зонах», т. е. в области пространства вокруг звезд, где, в теории, на поверхности планет может существовать жидкая вода.

Доплеровский метод пока не позволяет фиксировать небольшие планеты в «обитаемой зоне» около звезд размером с Солнце. Однако если звезда имеет меньшую массу, то она больше подвержена гравитационному влиянию вращающихся вокруг нее планет, а низкая светимость таких звезд приводит к уменьшению радиуса «обитаемой зоны», что также облегчает обнаружение экзопланет.

Звезда LHS 3154 относится к классу карликов M-класса и уступает по массе нашему Солнцу почти в 10 раз. Считается, что подобные звезды не имеют достаточно вещества в протопланетных дисках, чтобы сформировать крупные планеты. Однако доплеровский измеритель Пенсильванского университета показал наличие рядом с ней планеты (LHS 3154 b) – газового гиганта, который в 13 раз тяжелее Земли и сравним с Нептуном.

Ученые считают, что планеты формируются в газопылевых дисках вокруг звезд. Мелкие частицы вещества в этих дисках слипаются под действием сил гравитации, постепенно увеличиваясь в размерах, пока не образуется ядро планеты. К ядру притягиваются пыль и окружающие газы, такие как водород и гелий. Эта гипотеза формирования планет называется аккреционной.

Поскольку звезда LHS 3154 имеет малую массу, то и газопылевой диск вокруг нее должен быть небольшим. Типичный диск вокруг маломассивной звезды не может содержать достаточно вещества для формирования газового гиганта. Компьютерное моделирование, проведенное астрономами из Пенсильванского университета, показало, что для образования планеты LHS 3154 b требовалось в 10 раз больше вещества, чем – как показывают наблюдения – обычно присутствует вблизи звезд такого класса.

Благодаря прогрессу, достигнутому в поисках экзопланет за последние 15 лет, ученые знают, что планеты-гиганты на близких орбитах вокруг даже наиболее крупных звезд M-класса встречаются в 10 раз реже, чем вокруг солнцеподобных звезд. И нам до сих пор не было известно ни о каких массивных планетах на близких орбитах около малых звезд М-класса.

Объяснить неожиданную находку астрономы пока не могут.

• < Назад
• Вперёд >