Астрономи виявили найпершу підтверджену планетарну систему, яка нагадує очікувану долю нашої Сонячної системи, коли Сонце досягне кінця свого життя приблизно через п'ять мільярдів років.
Дослідники виявили систему за допомогою обсерваторії У. М. Кека на горі Маунакеа на Гаваях; вона складається з планети, подібної до Юпітера, з юпітеро-подібною орбітою, яка обертається навколо зорі-білого карлика, розташованої поблизу центру нашої галактики Чумацький Шлях.
"Ці докази підтверджують, що планети, які обертаються на досить великій відстані, можуть продовжувати існувати й після смерті своєї зорі", - говорить Джошуа Блекман, постдокторант з астрономії з Університету Тасманії в Австралії та провідний автор дослідження. "Враховуючи, що ця система є аналогом нашої власної Сонячної системи, це дозволяє припустити, що Юпітер та Сатурн можуть пережити фазу червоного гіганта Сонця, коли у нього закінчиться ядерне паливо і воно самознищиться".
Дослідження опубліковано в журналі Nature.
"Майбутнє Землі може бути не таким райдужним, оскільки вона набагато ближче до Сонця", - говорить співавтор Девід Беннетт, старший науковий співробітник Університету Мериленду та Центру космічних польотів НАСА ім. Годдарда. "Якби людство захоче переїхати на супутник Юпітера або Сатурна до того, як Сонце обсмажить Землю під час його фази червоного надгіганта, ми все одно залишилися б на орбіті навколо Сонця, хоча не могли б покладатися на тепло від Сонця як білого карлика дуже довго".
Білий карлик -- це те, чим стають зорі головної послідовності, такі як наше Сонце, коли вони вмирають. На останніх стадіях життєвого циклу зоря спалює весь водень у своєму ядрі та роздувається до червоної гігантської зорі. Потім вона обвалюється в себе, зменшуючись до білого карлика, де залишається лише гаряче, щільне ядро, зазвичай розміром із Землю і наполовину масивніше Сонця. Оскільки ці компактні зоряні трупи маленькі й більше не мають ядерного палива для яскравого випромінювання, білі карлики дуже тьмяні та їх важко виявити.
Зображення у ближньому інфрачервоному діапазоні високої роздільної здатності, отримані за допомогою системи адаптивної оптики з лазерною напрямною зорею Обсерваторії Кека на пару з її Камерою ближнього інфрачервоного діапазону (NIRC2), показують, що нещодавно відкритий білий карлик складає близько 60 відсотків маси Сонця, а його екзопланета, що вижила, -- це гігантський газовий світ, який приблизно на 40 відсотків масивніший за Юпітер.
Команда відкрила планету за допомогою техніки, званої гравітаційним мікролінзуванням, яка виникає, коли зоря, близька до Землі, на мить вирівнюється з більш далекою зорею. Це створює явище, коли гравітація зорі переднього плану діє як лінза й збільшує світло від фонової зорі. Якщо планета обертається навколо ближчої зорі, вона тимчасово деформує збільшене світло, коли планета проноситься повз.
Дивно, але коли команда намагалася знайти зорю-власницю планети, вони несподівано виявили, що зоряне світло недостатньо яскраве, щоб бути звичайною зіркою головної послідовності. Дані також виключають можливість того, що в якості власниці може виступати зоря-коричневий карлик.
"Нам також вдалося виключити ймовірність появи нейтронної зорі або чорної діри. Це означає, що планета обертається навколо мертвої зорі, білого карлика", - каже співавтор Жан-Філіпп Больє, професор астрофізики в Університеті Тасманії та директор наукових досліджень CNRS в Інституті астрофізики Парижу. "Це дає уявлення про те, як буде виглядати наша Сонячна система після зникнення Землі, вибитої під час катастрофічної загибелі нашого Сонця".
Дослідницька група планує включити свої результати у статистичне дослідження, щоб з'ясувати, скільки інших білих карликів мають цілі планети, що вижили.
Майбутня місія НАСА, телескоп Ненсі Грейс Роман (раніше відома як WFIRST), мета якої -- отримання прямих зображень планет-гігантів -- допоможе продовжити їх розслідування. Роман зможе зробити набагато повніше обстеження планет, що обертаються навколо білих карликів, розташованих аж до галактичної опуклості в центрі Чумацького Шляху. Це дозволить астрономам визначити, чи часто планетам, схожим на Юпітер, вдається уникнути останніх днів своєї зорі, або ж значна частина з них буде знищена до того часу, коли їхні зорі стануть червоними гігантами.
"Це надзвичайно захопливий результат", - каже Джон О'Міра, головний вчений обсерваторії Кека. "Чудово бачити сьогодні приклад того, які наукові дослідження буде масово проводити Кек, коли Роман розпочне свою місію".
Коментарі
Дописати коментар