Международная группа астрономов обнаружила, что в звездном скоплении Мессье 67 имеется гораздо больше планет типа «горячий Юпитер», чем ожидалось. Этот неожиданный результат был получен в результате наблюдений на большом числе телескопов и приемников, в том числе со спектрографом HARPS в обсерватории ESO Ла Силья в Чили. Избыток « горячих Юпитеров» в скоплении может объясняться тем, что звезды там расположены гораздо теснее и планетные системы соседних звезд могут взаимодействовать друг с другом.

Группа ученых из Чили, Бразилии и Европы под руководством Роберто Салья (Roberto Saglia) из Института внеземной физики Макса Планка в Гархинге (Германия) и Луки Паскини (Luca Pasquini) из ESO несколько лет занималась сбором высокоточных наблюдений 88 звезд в скоплении Messier 67. Это рассеянное звездное скопление примерно одного возраста с Солнцем; считается, что Солнечная система сформировалась при той же плотности звезд в пространстве, которая наблюдается в этом скоплении.

Астрономы использовали для наблюдений приемник HARPS и другие инструменты. Они искали признаки существования гигантских планет с короткопериодическими орбитами: характерные периодические смещения звезд, вызванные присутствием массивного объекта на очень близкой к звезде орбите. Такие экзопланеты называются «горячими Юпитерами». В результате признаки наличия «горячих Юпитеров» были найдены у трех звезд скопления, вдобавок к более ранним обнаружениям других экзопланет в этом скоплении.

«Горячий Юпитер» — гигантская экзопланета с массой более трети массы Юпитера. “Горячими” они называются потому, что расположены очень близко от своих материнских звезд, о чем свидетельствуют их периоды обращения (их “год”), продолжающийся меньше десяти дней. Это очень сильно отличает их от того Юпитера, который мы знаем в нашей Солнечной системе – на нем год длится примерно 12 земных лет и температура гораздо ниже, чем на Земле.

“Мы хотим использовать рассеянное звездное скопление как лабораторию для изучения свойств экзопланет и тестирования теорий образования планет”, — объясняет Роберто Салья. “В этом случае мы наблюдаем не только большое количество звезд, у которых, возможно, есть планеты, но и плотно заполненное звездами окружение, в котором они, по всей видимости, образовались”.

Исследователи установили, что «горячие Юпитеры» встречаются у звезд из Мессье 67 чаще, чем у звезд вне скопления. “Это поистине поразительный результат”, — говорит Анна Брукаласси (Anna Brucalassi), занимавшаяся анализом наблюдений. “«Горячие Юпитеры» имеются у примерно 5% звезд, исследованных в Messier 67, а аналогичные измерения для звезд, не входящих в скопления, дают всего 1%.”

Астрономы считают очень маловероятным, что экзотические планеты-гиганты образовались там же, где мы их теперь видим: в столь тесном соседстве с материнской звездой условия для формирования юпитероподобных планет крайне неподходящие. Скорее всего, они появились гораздо дальше от своей звезды, как и Юпитер в Солнечной системе, но затем почему-то придвинулись к материнской звезде совсем близко и из далеких и холодных гигантов стали горячими. Вопрос только один: что же заставило их мигрировать?

На этот вопрос предложено много возможных ответов. По мнению авторов данной работы, наиболее вероятный механизм миграции гигантов – это тесные взаимодействия с соседними звездами, или даже с планетами соседних планетных систем. Тогда получается, что непосредственное окружение планетной системы может очень серьезно повлиять на ее эволюцию.

В таком скоплении, как Мессье 67, где расстояния между звездами гораздо меньше среднего, столкновения должны происходить гораздо чаще, чем в среднем, что и могло бы объяснить большое число находимых здесь «горячих Юпитеров».

Соавтор и один из руководителей работы Лука Паскини из ESO подводит итог новейшей истории изучения планет в скоплениях: “Первые «горячие Юпитеры» были зарегистрированы в рассеянных скоплениях лишь несколько лет назад. И вот всего за три года парадигма изменилась кардинально: от полного отсутствия планет — к их избытку!”

Примечания:
В исходной выборке из 88 звезд некоторые оказались двойными, или не подошли для настоящего исследования по другим причинам. В статье рассматривается подвыборка из 66 звезд.

Хотя скопление Messier 67 еще представляет собой единый объект, скопление, к которому, возможно, на заре своего существования принадлежало Солнце, могло давно уже рассеяться в пространстве, оставив Солнце в одиночестве.

Были также использованы спектры, полученные с Спектрографом высокого разрешения на телескопе Хобби-Эберли (Hobby-Eberly) в Техасе (США).

Самая первая экзопланета, найденная у солнцеподобной звезды, 51 Pegasi b, тоже является «горячим Юпитером». В то время это было крайне неожиданно: многие астрономы полагали, что другие планетные системы должны быть похожи на Солнечную, в которой более массивные планеты находятся далеко от материнской звезды.


Твоим друзьям это понравится!