Обнаружена невозможная планета: гигант у крошечной звезды вопреки теории

Международная команда учёных сообщает об удивительной находке: планета-гигант на орбите ультрахолодного карлика LHS 3154. Это самая массивная планета из всех, что когда-либо находили у таких маленьких и холодных звёзд. И, согласно всем современным моделям, её просто не должно было там быть. Это первый случай, когда реальность так грубо поспорила с теорией.

«Это открытие отлично демонстрирует, как мало мы на самом деле знаем о Вселенной», — признаётся Суврат Махадеван, профессор астрономии из Пенсильванского университета. — «Мы и представить не могли, что у такой лёгкой звезды может оказаться настолько тяжёлая планета». Чувствуете этот научный восторг от собственного невежества?

Махадеван объясняет стандартную картину: звёзды рождаются из облаков газа и пыли, а из остатков материала формируется протопланетный диск, где и зарождаются будущие планеты. Но вот загвоздка: «Согласно всем расчётам, диск вокруг такой маломассивной звезды, как LHS 3154, просто не имел бы достаточно строительного материала, чтобы создать такую массивную планету», — говорит учёный. Но она есть! Значит, наши расчёты неполны, а теории требуют серьёзного пересмотра.

Это видео — художественная реконструкция недавно открытой системы LHS 3154.

Искатель планет

Обнаружить этот странный мир помог уникальный инструмент — спектрограф HPF («Искатель планет обитаемой зоны»), созданный командой Махадевана. Его задача — искать планеты у самых холодных звёзд, где на поверхностях планет может сохраняться жидкая вода. У таких звёзд «зона обитаемости» расположена очень близко, а значит, гравитационное влияние планеты на звезду легче уловить.

«Представьте, что звезда — это костёр, — проводит аналогию Махадеван. — Чем он холоднее, тем ближе к нему нужно сесть, чтобы согреться. То же и с планетами: у холодной звезды планета с жидкой водой должна быть на близкой орбите. А если она близко, мы можем обнаружить её по едва уловимому «покачиванию» звезды, вызванному гравитацией планеты». HPF как раз и ловит эти сверхточные сигналы в инфракрасном диапазоне.

Инструмент установлен на телескопе Хобби-Эберли в Техасе и сегодня является одним из самых точных «ловцов» подобных сигналов.

И невозможное — возможно

«Такие объекты, вероятно, невероятно редки, поэтому найти его — большая удача и настоящий восторг», — делится аспирантка Меган Деламер, соавтор исследования. — «Наши текущие теории формирования планет просто не в состоянии объяснить то, что мы увидели».

Чтобы сформировать такое массивное планетное ядро, какое команда измерила у LHS 3154b, в протопланетном диске должно было быть гораздо больше твёрдого материала, чем допускают любые современные модели. Получается, природа знает какой-то секретный рецепт, о котором мы даже не догадываемся.

«То, что мы обнаружили, — это экстремальный тест для всех существующих теорий, — заключает Махадеван. — Именно для таких открытий мы и создавали HPF: чтобы понять, как самые распространённые в галактике звёзды образуют планеты, и найти эти миры, даже если они кажутся невозможными».