Обнаружена планета с самым высоким эксцентриситетом орбиты
Астрономы обнаружили планету, в три раза превышающую массу Юпитера, которая движется по невероятно длинной, яйцеобразной траектории вокруг своей звезды. Если бы эта планета была каким-то образом помещена в нашу собственную Солнечную систему, она вылетела бы изнутри нашего пояса астероидов и вышла бы за пределы Нептуна. Ранее, вокруг других звезд были обнаружены другие планеты-гиганты с высокоэллиптическими орбитами, но ни один из этих миров не был расположен в самых внешних пределах их звездных систем, подобно этой планете.
«Эта планета не похожа на планеты нашей Солнечной системы, но, более того, она не похожа ни на одну из обнаруженных нами экзопланет», — говорит Сара Блант, аспирантка Caltech и первый автор нового исследования, опубликованного в «Астрономическом журнале». «Другие планеты, обнаруженные вдали от своих звезд, имеют тенденцию иметь очень низкие эксцентриситеты, что означает, что их орбиты являются более круглыми. Тот факт, что эта планета имеет такой высокий эксцентриситет, говорит о некоторой разнице в том, как она формировалась или развивалась относительно других планеты.»
Планета была открыта с использованием метода радиальной скорости, который позволяет обнаружить новые миры, отслеживая, как их родительские звезды «качаются» в ответ на гравитационные рывки с этих планет. Однако для анализа этих данных обычно требуются наблюдения, сделанные за весь орбитальный период планеты. Для планет, вращающихся вдали от своих звезд, это может быть затруднено: полная орбита может занять десятки или даже сотни лет.
Научное сообщество California Planet Search, возглавляемая профессором астрономии Калифорнийского университета Эндрю У. Ховардом, является одной из немногих групп, которые наблюдают за звездами в течение десятилетий, необходимых для обнаружения долгопериодных экзопланет с использованием метода радиальной скорости. Данные, необходимые для открытия новой планеты, были предоставлены двумя обсерваториями, используемыми Калифорнийским поиском планет — Обсерваторией Лик в Северной Калифорнии совместно с Обсерваторией У. М. Кека на Гавайях и Обсерваторией Макдоналд в Техасе.
Астрономы наблюдают за звездой планеты, называемой HR 5183 с 1990-х годов, но не имеют данных, соответствующих одной полной орбите планеты, называемой HR 5183 b, потому что она вращается вокруг своей звезды примерно каждые 45-100 лет. Вместо этого команда нашла планету из-за ее странной орбиты.
«Эта планета проводит большую часть своего времени, слоняясь во внешней части планетной системы своей звезды на этой очень эксцентричной орбите, затем она начинает ускоряться и делает V-образный оборот вокруг своей звезды», — объясняет Говард. «Мы видели, как планета входит, и теперь она уже на выходе. Это создает такую отличительную черту, что мы можем быть уверены, что это настоящая планета, даже если мы не видели полную орбиту».
Новые результаты показывают, что можно использовать метод лучевых скоростей для обнаружения других удаленных планет, не наблюдая в течение десятилетий. И, как предполагают исследователи, поиск большего количества планет, подобных этой, может осветить роль планет-гигантов в формировании их солнечных систем.
Планеты формируются из дисков материала, оставшихся после образования звезд. Это означает, что планеты должны начинать с плоских круговых орбит. Чтобы вновь обнаруженная планета находилась на такой эксцентричной орбите, она должна была получить гравитационный удар от какого-то другого объекта. Исследователи предполагают, что наиболее вероятный сценарий состоит в том, что когда-то планета имела соседа подобного размера. Когда две планеты приблизились достаточно близко друг к другу, одна вытолкнула другую из Солнечной системы, заставив HR 5183 b выйти на высоко эксцентричную орбиту.
«Эта вновь обретенная планета, по сути, пришла бы как разрушительный шар, — сообщил Ховард. «Она снесла бы все на своем пути из системы».
Это открытие демонстрирует, что наше понимание планет за пределами нашей Солнечной системы все еще развивается. Исследователи продолжают находить миры, которые не похожи ни на что в нашей Солнечной системе или в Солнечных системах, которые мы уже открыли.
