Na saite Astrometriya Astronomicheskie instrumenty Astronomicheskoe obrazovanie Astrofizika Istoriya astronomii Kosmonavtika, issledovanie kosmosa Lyubitel'skaya astronomiya Planety i Solnechnaya sistema Solnce

Otkryta samaya drevnyaya planeta
16.07.2003 22:15 | M. E. Prohorov/GAISh, Moskva

Neskol'ko dnei nazad v presse prozvuchalo soobshenie ob otkrytii samoi drevnei planety s vozrastom 13 milliardov let. (Napomnim, chto luchshei ocenkoi vozrasta Vselennoi seichas schitaetsya 13.6 mlrd. let.) Rech' idet ob ochen' neobychnoi planete v starom sharovom skoplenii M4 (NGC 6121). Bolee podrobnye dannye o planete i ee zvezde privedeny v konce zametki.

Istoriya otkrytiya planety

Istoriya otkrytiya etoi neobychnoi planety planety nachalas' v 1987 godu, kogda v sharovom skoplenii M4 byl obnaruzhen millisekundnyi pul'sar B1620-26. Ochen' skoro vyyasnilos', chto etot pul'sar dvoinoi i chto on s periodom okolo 200 dnei obrashaetsya vokrug nevidimogo kompan'ona, skoree vsego belogo karlika. Eshe cherez nekotoroe neprodolzhitel'noe vremya v orbital'nom dvizhenii pul'sara byli naideny otkloneniya, kotorye mogli vyzyvat'sya nalichiem v sisteme eshe odnogo tela, obrashayushegosya po ochen' shirokoi orbite. Odnako, chto eto za telo, kakova ego massa, dolgoe vremya ne udavalos' vyyasnit'. Delo v tom, chto orbital'noe dvizhenie pul'sara proyavlyaetsya v ego peremesheniyah vdol' lucha zreniya, iz-za chego impul'sy ot nego prihodyat to ran'she, to pozzhe. No velichina peremesheniya zavisit ot orientacii orbity, odinakovoe smeshenie mogut vyzvat' malomassivnyi kompan'on, esli my smotrim na orbitu "s rebra", ili gorazdo bolee massivnyi, esli my ee nablyudaem "plashmya" (podrobnee sm. stat'yu Cherepashuka). Vokrug etogo dvoinogo pul'sara mogla obrashat'sya planeta, korichnevyi karlik ili dazhe malomassivnaya zvezda. Diskussii po etomu voprosu ne zatuhali vse 1990-e gody.

Provedya sovmestnuyu obrabotku nablyudenii sharovogo skopleniya M4 s borta Habblovskogo teleskopa v 1995 i 2001 gg. avtoram dannogo otkrytiya udalos' zaregistrirovat' izluchenie belogo karlika, opredelit' ego temperaturu, a sravniv ee s teoreticheskimi krivymi ostyvaniya belyh karlikov - ocenit' ego massu (kotoraya okazalas' ravnoi 0.340.04M_o). Eti dannye pozvolili opredelit' naklonenie orbity dvoinogo pul'sara k luchu zreniya i, kak sledstvie, parametry tret'ego tela, v tom chisle i ego massu. Ona okazalas' ravnoi 2.51 M_J (massy Yupitera), t.e. vokrug dvoinogo pul'sara obrashaetsya imenno planeta, a ne korichnevyi karlik i tem bolee ne zvezda.

Kak obrazovalas' eta sistema?

Vse zvezdy v sharovyh skopleniyah obrazuyutsya prakticheski odnovremennoi i dostatochno bystro. Sredi neskol'kih sot tysyach zvezd togda eshe molodogo sharovogo skopleniya M4 obrazovalis' dve sistemy: zheltaya zvezda pohozhaya na Solnce ili nemnogo massivnee s planetoi v 2.5 raza massivnee Yupitera, obrashayusheisya vokrug zvezdy primerno na ego meste (na rasstoyanii ot 300 do 1200 milliona kilometrov). Drugaya sistema byla sushestvenno bolee massivnoi dvoinoi zvezdoi, iz komponentov kotoroi obrazovalis' neitronnaya zvezda i belyi karlik. Cherez nekotoroe vremya (neskol'ko milliardov let) obe sistemy okazalis' vnutri plotnogo yadra sharovogo skopleniya. Dlya massivnyh dvoinyh sistem eto tipichnaya situaciya, pochti vse oni dostatochno bystro popadayut v yadro, a vot zheltaya zvezda s planetoi vletela tuda "sluchaino". Proizoshel blizkii prolet v rezul'tate kotorogo belyi karlik otorvalsya ot neitronnoi zvezdy, a "ego mesto zanyala" zheltaya zvezda. V rezul'tate etogo processa obrazovavshayasya dvoinaya sistema priobrela dopolnitel'nuyu skorost' i vyletela iz yadra v bolee razrezhennye vneshnie oblasti sharovogo skopleniya. (Belyi karlik, skoree vsego, takzhe pokinul yadro, no "v druguyu storonu".) Planeta "perezhila" (t.e. ne otorvalas' ot zvezdy) i prolet cherez plotnoe zvezdnoe yadro, i "stolknovenie" s dvoinoi sistemoi neitronnoi zvezdy. Veroyatnost' takogo ishoda ne ochen' velika, poetomu ochen' priyatno, chto podobnaya planeta obnaruzhilas'. Posle obrazovaniya dvoinoi sistemy planeta stala obrashat'sya vokrug nee po bolee shirokoi orbite, s poluos'yu ~3 mlrd. km. Eshe cherez nekotoroe vremya zvezda prevratilas' v krasnyi gigant, uvelichila svoi razmery i vneshnie chasti ee obolochki stali peretekat' na neitronnuyu zvezdu, uskoryaya vrashenie poslednei. K momentu, kogda obolochka zvezdy rasseyalas' i ona prevratilas' v belyi karlik, neitronnaya zvezd raskrutilas' do perioda v 11 millisekund.

Vozrast planety

Nikakih osobyh usilii dlya opredeleniya vozrasta planety prikladyvat' ne prishlos' - on sovpadaet s vozrastom sharovogo skopleniya i sostavlyaet primerno 13 milliardov let.

Vyvody

Kakie vyvody mozhno sdelat' iz dannogo otkrytiya?

1. Planety nachali formirovat'sya ochen' rano, menee chem cherez milliard let posle Bol'shogo Vzryva.
2. Planety mogut sushestvovat' vokrug zvezd v sharovyh skopleniyah.
3. Mogut sushestvovat' planety vokrug dvoinyh zvezd, prichem oni mogut perezhivat' stolknoveniya i raspady sistem.
4. Dannaya planeta dolzhna obladat' anomal'nymi svoistvami po sravneniyu s Yupiterom i planetami-gigantami, otkrytymi vokrug drugih zvezd, iz-za togo, chto ona obrazovalas' iz kraine bednogo tyazhelymi elementami veshestva (kak i vse sharovoe skoplenie).

---

---

Issledovanie bylo vypolneno gruppoi uchenyh NASA: Brad Hansen (UCLA), Harvey Richer (UBC), Steinn Sigurdsson (Penn State), Ingrid Stairs (UBC), Stephen Thorsett (UCSC).

(Zametka napisana po materialam press-reliza instituta kosmicheskogo teleskopa i dannym kataloga vnesolnechnyh planet Extrasolar Visions.)

Publikacii s klyuchevymi slovami: ekzoplaneta - Sharovoe skoplenie - dvoinaya sistema - millisekundnye pul'sary - M 4 - vozrast sharovyh skoplenii Publikacii so slovami: ekzoplaneta - Sharovoe skoplenie - dvoinaya sistema - millisekundnye pul'sary - M 4 - vozrast sharovyh skoplenii
Sm. takzhe: Ogromnoe sharovoe skoplenie v Gerkulese Sharovoe skoplenie ω Centavra Zoopark ekzoplanet: drugie zvezdy Temperatura na ekzoplanete WASP-43b Milliony zvezd v ω Centavra Sharovoe zvezdnoe skoplenie 47 Tukana ε Tel'ca: zvezda s planetoi Vse publikacii na tu zhe temu >>