Астрономи довели, що навколо подвійної зорі Ню Октанта дійсно обертається екзопланета.

Наше Сонце самотужки створило та керує своєю планетарною системою, але у Всесвіті вистачає бінарних зоряних систем, в яких пара зірок є гравітаційно пов’язаними одна з одною. У деяких випадках ці зорі розташовані достатньо далеко одна від одної, щоб між ними могли обертатися планети. Однак є багато дуже тісних систем, які могли б комфортно розміститися всередині Сонячної системи. В такому разі орбіта екзопланет зазвичай пролягає навколо обох зірок на значній відстані. Однак у новому дослідженні вчені описали систему Ню Октанта, яка є винятком з обох типових сценаріїв. Це подвійна зоряна система, що складається з помаранчевого гіганта та білого карлика, які обертаються навколо спільного центру мас на відстані 2,6 астрономічної одиниці. Екзопланета розташована поміж зірками на відстані 1,3 астрономічної одиниці: вона обертається навколо карлика на ретроградній орбіті.

Головна зірка системи Ню Октанта є трохи важчою за Сонце (1,6 сонячної маси). Її карликовий компаньйон важить приблизно двічі менше нашої зірки, однак його точні параметри ще не ідентифіковані, адже протягом довгого часу вважалося, що це не білий, а помаранчевий карлик. Природа цього об’єкта вже майже 20 років була предметом цікавості астрономів. Ще з 2009 року дослідники висували гіпотези про те, що цей таємничий карлик – не єдиний об’єкт в системі, і разом з ним навколо помаранчевого гіганта може обертатися екзопланета. На жаль, тоді вчені не змогли обчислити параметри стабільної орбіти планети, які б вписувалися в результати наявних спостережень. Ґрунтуючись на збуреннях орбітального періоду, вони дійшли висновку, що в такій системі могла б існувати тільки планета з ретроградним рухом. Втім, для підтвердження цієї гіпотези їм конче було потрібно більше інформації.

Саме такі дані їм нарешті надали майже два роки спостереження системи Ню Октанта за допомогою HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) – високоточного спектрографа в Чилі, призначеного саме для пошуку планет. Нещодавно зйомка системи в близькому інфрачервоному спектрі чітко показала, що компаньйон не мав достатньої яскравості, аби вважатися зіркою головної послідовності, тож його визначення білим карликом залишилося єдиним прийнятним варіантом. І врешті дані від HARPS дозволили вченим підтвердити, що навколо білого карлика дійсно обертається екзопланета.

Як було згадано раніше, відстань від планети до її домашньої зірки приблизно зіставна з відстанню від Сонця до Землі. Проте орбіта цього об’єкта є дещо звуженою, оскільки одна її половина лежить значно ближче до центральної зірки-гіганта, ніж інша. Дослідників збило з пантелику те, що гравітаційні сили та збурення в такій тісній подвійній зорі, як Ню Октанта, запобігли б утворенню будь-яких планет на орбіті карлика навіть на ранніх етапах її існування. Тож як екзопланета могла опинитися в такій незвичній конфігурації? На думку астрономів, пояснення може ховатися в природі її домашньої зірки.

За сучасними уявленнями, білі карлики – це кінцевий продукт еволюції нормальних зірок сонячної маси, які утворюються після вичерпання джерел термоядерної енергії у надрах зорі та скидання оболонки. Вчені вважають, що саме передсмертні процеси цієї зірки могли створити умови, завдяки яким екзопланета опинилася в цьому становищі. Перед скиданням оболонки зірка «розпухає», що супроводжується інтенсивним витоком речовин. Через тісний зв’язок зірок-сусідів у системі Ню Октанта міг відбутися перенос маси карлика до гіганта. На цьому етапі події могли розвиватися за одним із двох сценаріїв. За першим сценарієм, оскільки перенос маси відбувається не миттєво, є ймовірність, що частина матерії утворила акреційний диск, який зберігався достатньо довго, аби в центрі подвійної зоряної системи могла утворитися планета.

Другий сценарій здається дослідникам більш схожим до правди: загибель зірки-компаньйона могла дестабілізувати орбіту екзопланети, яка оберталася навколо обох зірок системи. Як наслідок, згодом ця планета була захоплена на новій стабільній ретроградній орбіті, яку ми можемо спостерігати сьогодні. Обидва варіанти подій вважаються дуже рідкісними, тож, на жаль, навряд чи найближчим часом вчені зможуть ідентифікувати інші зоряні системи з аналогічною конфігурацією, аби спростувати або підтвердити свої гіпотези.