На расстоянии примерно 280 световых лет от нашей планеты астрономы обнаружили удивительную звёздную систему, которая бросает вызов современным научным представлениям. В её центре находится небольшая звезда, размер которой всего вчетверо превышает размер Юпитера, но, вопреки всем ожиданиям, вокруг неё вращается планета-гигант, сравнимая по масштабам с самим Юпитером. Это открытие ставит под сомнение устоявшиеся теории о формировании газовых гигантов.
Недавно обнаруженный мир получил название TOI 5205b, и учёные окрестили его «запретной планетой». Причина этого эпитета кроется в невероятном соотношении размеров: планета, сравнимая с Юпитером, обращается вокруг звезды, которая лишь ненамного его больше. Данные, полученные с помощью космического телескопа TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), заставляют пересмотреть наши знания о процессах рождения планет-гигантов.
Открытие было совершено исследовательской группой из Университета Карнеги-Меллон под руководством доктора Шубхама Канодиа. Подробный отчёт об этом уникальном мире опубликован в авторитетном издании The Astronomical Journal.
Звезда, которая не должна была стать родиной гиганта
Центральная звезда системы, TOI-5205, классифицируется как красный карлик (или карлик спектрального класса M). Её размер и масса составляют лишь около 40% от солнечных, а температура поверхности достигает примерно 3127 °C, что значительно холоднее нашего Солнца (5527 °C). Для красных карликов это нормально — они обычно холоднее и краснее солнцеподобных звёзд, зато отличаются исключительным долголетием.
Обратите внимание: Астрономы в недоумении: голубая гигантская звезда исчезла, не оставив следа.
Хотя экзопланеты у таких звёзд находят часто, газовые гиганты среди них — большая редкость.TOI 5205b — первый обнаруженный газовый гигант на столь тесной орбите вокруг карлика класса M. Учёные приводят наглядное сравнение: если Юпитер, вращающийся вокруг Солнца, похож на горошину рядом с грейпфрутом, то система TOI 5205 — это горошина (планета) рядом с лимоном (звездой). Из-за таких пропорций, когда планета проходит по диску своей крошечной звезды, она блокирует колоссальные 7% её света. Это делает транзит TOI 5205b одним из самых глубоких и заметных из когда-либо наблюдавшихся.
Сравнительные размеры системы TOI 5205 (слева) и системы Солнце-Юпитер (справа) / Фото: Карнеги
Вызов для теории планетообразования
Существование этой планеты вступает в противоречие с общепринятыми моделями формирования планет. Согласно этим теориям, звёзды и планеты рождаются из гигантских облаков газа и пыли. Остатки материала, не пошедшие на строительство звезды, формируют протопланетный диск, в котором и начинают формироваться будущие планеты.
Для рождения газового гиганта, такого как Юпитер, необходим сложный двухэтапный процесс. Сначала в диске должно накопиться достаточно твёрдого материала (камней и льда), чтобы сформировать массивное каменное ядро в 5-10 раз тяжелее Земли. Только после этого такое ядро может начать стремительно аккрецировать (притягивать) огромные объёмы окружающего газа. Звезда TOI-5205, будучи маленькой и лёгкой, изначально должна была обладать протопланетным диском с гораздо меньшим количеством строительного материала. По всем расчётам, в таком диске просто не могло хватить вещества для формирования массивного ядра, способного удержать газовую оболочку. Как отмечает доктор Канодиа, основываясь на текущем понимании, TOI-5205b не должен был существовать, так как он преодолел, казалось бы, непреодолимые барьеры для своего рождения.
Будущие исследования
Природа этой аномалии пока остаётся загадкой. Однако «запретная планета» уже привлекла внимание самого мощного современного инструмента — космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Учёные планируют направить его инфракрасные «взоры» на TOI 5205b, чтобы выяснить, обладает ли она атмосферой, и если да, то из чего она состоит. Глубокие транзиты планеты делают её идеальным кандидатом для таких детальных наблюдений, которые, возможно, помогут найти ответ и обнаружить другие подобные «невозможные» миры в нашей Галактике.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Примерно в 280 световых годах от Земли находится звезда, которая всего в четыре раза больше Юпитера.