Астрономи виявили, що подвійні зірки плюються планетами

Команда вчених з Вашингтонського університету на чолі з Томасом Квінном (Thomas Quinn) з'ясувала, чому в тісних подвійних зоряних системах так рідко виявляються планети. Справа в тому, що з часом орбіти, за якими світила рухаються навколо загального центру мас, розширюються. Планети потрапляють в зону, де неможливі стійкі траєкторії, і відлітають геть з системи.

Людству відомо вже більше 3700 планет. І майже всі вони обертаються навколо одиночних світил, хоча останні складають в Галактиці меншість. У чому ж справа?

Відповідь на це питання шукала група Квінна. Фахівці моделювали поведінку подібних систем за допомогою суперкомп'ютера. При цьому вони обмежилися тісними подвійними системами, у яких період обертання зірок навколо загального центру мас не перевищує десяти земних діб. Хоча це лише окремий випадок подвійних систем, таких зірок дуже багато в Галактиці.

З'ясувалося, що проблема в області простору, яку можна назвати зоною нестабільності. Планета не може перебувати до свого подвійного сонця ближче певної межі. За цією межею неможливі стійкі орбіти, і екзопланета, отримавши гравітаційний "стусан", попросту відлітає в космічні простори.

"Там є область, яку ви просто не можете перетнути: якщо ви потрапите туди, вас викине з системи, - пояснює в прес-релізі університету Девід Флемінг (David Fleming), перший автор дослідження. - Ми підтвердили це в симуляції, і багато інших астрономів також вивчили цю область ".

Існування зони нестійкості саме по собі не є новиною для фахівців. Але група Квінна виявила, що ця область переміщається з часом, а це може бути згубно для планет.

Як показало моделювання, приливні сили поступово змінюють вигляд системи. Обертання зірок навколо своєї осі сповільнюється, зате збільшуються в розмірах їх орбіти. Зона нестійкості навколо орбіти переміщається слідом за цим розширенням, і в неї потрапляють планети, які спочатку перебували, так би мовити, в безпеці.

Більш того, іноді "вибуття" однієї планети може спричинити за собою руйнування всієї системи. Гравітація одного світу впливає на рух всіх інших, так що тут може спрацювати принцип доміно або, якщо завгодно, карткового будиночка. Перша планета потрапила в зону нестійкості і полетіла, друга в зміненій гравітаційній обстановці теж втратила стійкість орбіти, і так далі.

За найбільш обережними оцінками авторів, 87% планетних систем у тісних подвійних зірках з часом втрачають хоча б одну планету.

Однак деякі такі системи все-таки виявляють. Чи не спростовують ці відкриття побудови дослідників? Вчені перевірили свої моделі на самому екстремальному відомому прикладі. В системі Kepler 47 планета обертається навколо пари зірок з періодом всього лише 7,45 земних дня. Вийшло, що ця конкретна система цілком може існувати, так як планета все ще знаходиться за межами зони нестійкості.

Чи означають отримані результати, що мисливці за планетами можуть ставити жирний хрест на тісних подвійних системах? Зрозуміло, немає. Адже планети подвійного сонця можуть перебувати так далеко від нього, що навіть після розширення орбіти не потраплять в небезпечну зону.

Чому ж такі світи не виявляються в безлічі? Відповідь дуже проста. Будь-які методи пошуку екзопланет працюють тим краще, чим ближче світ до своєї зірки. До того ж для того, щоб впевнено говорити про існування планети, потрібно поспостерігати хоча б кілька її оборотів навколо світила. А це означає, що масові відкриття світів, у яких "рік" близький до земного або перевищує його, чекають нас попереду.