Ученые нашли звездную систему, в которой светило и планеты вращаются в разные стороны

18 февраля 2021 г.

Планетологи обнаружили в созвездии Весов экзотическую тройную звездную систему – K2-290. Планеты вокруг одной из ее звезд вращаются в одну сторону, а само светило – в другую. Это ставит под сомнение общепринятые теории формирования планет, пишут ученые в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Мы больше не можем считать, что протопланетные диски и звезды всегда вращаются в одном и том же направлении. Это меняет представления о внешнем виде других необычных звездных систем, в особенности тех, где есть горячие юпитеры, а также изменит подход к поиску планет на большом расстоянии от звезд", – пишут исследователи.

Считается, что планеты формируются внутри плоского газопылевого диска, который окружает зарождающуюся звезду. По мере ее формирования частицы пыли из этого диска постепенно слипаются с соседями. В результате формируются так называемые планетизимали – "зародыши" планет. На первых этапах их диаметр составляет около километра.

Планетологи пока не знают, как этот процесс идет на самом деле. Чтобы это понять, они моделируют происходящее на компьютере. За последние годы астрономы открыли десятки планетных систем, в которых этот процесс только начался или уже закончился, однако его промежуточные стадии пока остаются малоизученными.

Поэтому теории, которые описывают процесс формирования планет, опираются на допущения и общепринятые представления о том, как должны себя вести формирующиеся звезды и окружающие их скопления материи. К примеру, большинство астрономов предполагает, что звезды и протопланетные диски вращаются в одну и ту же сторону, из-за чего направление вращения планет по орбите фактически всегда должно совпадать с тем, в какую сторону вращается звезда.

В ходе нового исследования астрономы под руководством доцента Орхусского университета (Дания) Саймона Альбрехта открыли первое исключение из этого правила в тройной звездной системе K2-290. Ее нашли два года назад в результате анализа данных, которые собирал орбитальный телескоп Kepler в рамках миссии Kepler-K2.

K2-290 состоит из трех звезд: похожей на Солнце K2-290A и двух красных карликов, K2-290B и K2-290C, которые расположены на относительно небольшом расстоянии от первого светила, около 113 и 2,4 тыс. астрономических единиц. Вокруг первой звезды вращается две планеты, K2-290Ab и K2-290Ac, которые по размерам и массе похожи на уменьшенные копии Юпитера и Нептуна.

Эти планеты периодически загораживают более крупную звезду и заслоняют часть света, который движется от нее в сторону Земли – астрономы называют это "прохождением" или транзитом. Воспользовавшись этим, планетологи выяснили направление и скорость вращения звезды. Они оценивали, как менялся спектр светила, когда планета K2-290Ac начинала и заканчивала прохождение по его диску.

Оказалось, что звезда K2-290A вращалась совсем не так, как окружающие ее планеты и два других светила системы. Она вращалась не в ту же сторону, что ее соседи, а ось K2-290A при этом была наклонена под углом по отношению к плоскостям орбит планет и других звезд.

Альбрехт и его коллеги повторили измерения, используя планету K2-290Ab, которая расположена ближе к звезде. Их первоначальные выводы подтвердились.

Такой результат ставит под сомнение общепринятые представления о том, что подобные расхождения в направлении вращения звезд и их спутников – исчезающе редкое исключение, которые указывает на необычную историю столкновения планет с астероидами или другими аналогичными объектами.

Ученые пока не могут сказать, как система K2-290 приобрела такую особенность. Теория допускает их существование в том случае, если протопланетный диск этой звездной системы "перевернулся" из-за сближения с другой звездой на первых фазах его формирования. Нечто похожее могло произойти, если на окраинах всей системы K2-290 существует еще одна звезда или очень крупная планета.

По словам исследователей, астрономы пока не нашли следов подобных объектов, однако ученые склоняются в сторону первой теории. Они надеются, что дальнейшие наблюдения за K2-290, а также открытие других звезд такого рода помогут понять, как нужно корректировать текущие теории формирования планет, чтобы объяснить существование подобных звездных систем.

Читать подробнее: Proceedings of the National Academy of Sciences

Источник: ТАСС

Печать