Астрономите са объркани относно „Планетата, която не трябва да съществува“

Търсенето на планети извън нашата слънчева система – екзопланети – е една от най-бързо развиващите се области в астрономията. През последните няколко десетилетия бяха открити повече от 5000 екзопланети и астрономите сега изчисляват, че средно има поне една планета за всяка звезда в нашата галактика.

Много от настоящите изследователски усилия са насочени към откриване на подобни на Земята планети, подходящи за живот. Тези усилия се фокусират върху така наречените звезди от „главната последователност“ като нашето Слънце – звезди, които се захранват от сливане на водородни атоми в хелий в техните ядра и остават стабилни милиарди години. Повече от 90% от всички известни до момента екзопланети са открити около звезди от главната последователност.

Като част от международен екип от астрономи, ние изследвахме звезда, много подобна на нашето слънце в продължение на милиарди години, и открихме, че тя съдържа планета, която по всички права трябваше да я погълне. в изследвания Публикувано днес в Nature, ние разкриваме мистерия за съществуването на тази планета – и предлагаме някои възможни решения.

Поглед към нашето бъдеще: червени гигантски звезди

Точно като хората, звездите претърпяват промени с възрастта. След като звездата изразходва целия водород в ядрото, ядрото на звездата се свива и външната обвивка се разширява, докато звездата се охлажда.

На този етап от еволюцията на „червен гигант“ звездите могат да нараснат до повече от 100 пъти първоначалния си размер. Когато това се случи с нашето Слънце, след около 5 милиарда години, очакваме то да стане толкова голямо, че да погълне Меркурий, Венера и вероятно Земята.

В крайна сметка ядрото става достатъчно горещо, за да може звездата да започне да топи хелий. В този момент звездата се е свила до около 10 пъти първоначалния си размер и продължава да гори стабилно в продължение на десетки милиони години.

Знаем за стотици планети, които обикалят около червените гигантски звезди. Един от тях се нарича 8 Orsay Minoris bпланета с масата около Юпитер в орбита, която я държи половината от нейната звезда от Земята от Слънцето.

Планетата е открита през 2015 г. от екип корейски астрономи с помощта на техниката „Доплерово колебание“, която измерва гравитационната сила на планетата върху звездата. През 2019 г. Международният астрономически съюз дублиран Звездата Бекду и планетата Хала, след най-високите планини на Корейския полуостров.

Планетата не трябва да е там

Анализ на нови данни за Baekdu, събрани от сателита Transiting Exoplanet Survey на НАСА (козелКосмическият телескоп направи изненадващо откритие. За разлика от други червени гиганти, за които открихме екзопланети в близки орбити, Пикду вече е започнал да топи хелий в ядрото си.

използване на техники Наука за живак, която изучава вълните в звездите, можем да определим материята, която звездата гори. За Баекду вълновите честоти показаха недвусмислено, че започва да изгаря хелий в ядрото си.

Откритието беше озадачаващо: ако Бекду изгаряше хелий, той трябваше да е бил много по-голям в миналото – трябваше да погълне планетата Хала. Как можем да преживеем едно решение?

Както често се случва в научните изследвания, първият курс на действие беше да се изключи най-тривиалното обяснение: че Хала наистина не съществува.

В действителност, някои от очевидните откривания на планети, обикалящи около червени гиганти с помощта на колебливата Доплерова техника, по-късно се оказаха илюзии. Създава се от дългосрочни различия в поведението на една и съща звезда.

Последващи наблюдения обаче изключват такъв фалшиво положителен сценарий за Хала. Доплеровият сигнал на Бекду остава стабилен през последните 13 години и внимателното проучване на други индикатори не разкрива друго възможно обяснение за сигнала. Хала е истинска – което ни връща към въпроса как е оцеляла след потапяне.

Две звезди стават една: възможен сценарий за оцеляване

След като потвърдихме съществуването на планетата, излязохме с два сценария, които биха могли да обяснят ситуацията, която виждаме с Baekdu и Halla.

Поне половината от всички звезди в нашата галактика не са се образували изолирано като нашето Слънце, а са част от двоични системи. Ако Бекду някога е бил бинарна звезда, Хала може би никога не е била изправена пред опасността да бъде погълната.

Сливането на тези две звезди може да е попречило на двете звезди да се разширят до размер, достатъчно голям, за да погълне планетата Хала. Ако една звезда се беше превърнала в червен гигант сама по себе си, тя щеше да погълне Хала – обаче, ако се беше сляла с друга звезда, тя щеше да скочи направо във фазата на изгаряне на хелий, без изобщо да стане достатъчно голяма, за да достигне планетата.

Като алтернатива Хала може да е сравнително млада планета. Жестокият сблъсък между двете звезди може да е произвел облак от газ и прах, от който може да се е образувала планетата. С други думи, Хала може да е новородена планета от „второ поколение“.

Която и интерпретация да е вярна, откриването на близка планета, обикаляща около изгаряща хелий червена гигантска звезда, показва, че природата намира начини екзопланетите да се появяват на места, където най-малко ги очакваме.

Тази статия е препубликувана от Разговор Под лиценз Creative Commons. Прочетете Оригиналната статия.