Oткриха планета, която не би трябвало да съществува

Много от усилията на изследователите днес са насочени към откриване на подобни на Земята планети, подходящи за живот. Тези усилия са фокусирани върху така наречените звезди от „главната последователност“ подобни на нашето Слънце – звезди, които се захранват от сливане на водородни атоми с хелий в своите ядра, благодарение на което остават стабилни милиарди години. Повече от 90 процента от всички известни екзопланети досега са открити около звезди от „главната последователност“.

Life After Death? Scientists Discover a Planet That Shouldn't Exist https://t.co/12ouk1xJAS

— ScienceAlert (@ScienceAlert) June 29, 2023

Международен екип от астрономи изследвали звезда, която изглеждала много подобно на нашето Слънце, и открили, че там има планета, която по всички правила е трябвало да e погълната. В изследване, публикувано в Nature, учените са опитали да решат загадката около съществуването на тази планета, пише vesti.bg.

Поглед към нашето бъдеще: червени гигантски звезди

Точно както и при нас, звездите също претърпяват промени с напредване на възрастта. След като звездата изразходи водорода в ядрото си, то започва да се свива и външната обвивка се разширява, докато звездата се охлажда.

В тази фаза от еволюцията на "червените гиганти" звездите могат да нараснат до повече от 100 пъти от първоначалния си размер. Когато това се случи с нашето Слънце, след около 5 милиарда години, се очаква то да стане толкова голямо, че да погълне Меркурий, Венера и вероятно Земята.

Ядрото става достатъчно горещо, за да може звездата да започне да разтопява хелий. На този етап звездата се свива до около 10 пъти от първоначалния си размер и продължава да гори стабилно в продължение на десетки милиони години.

Знаем за стотици планети, които обикалят около червените си гигантски звезди. Една от тях се нарича 8 Ursae Minoris b. Планетата е с маса близка до тази на Юпитер и обикаля около своята звезда само на половината разстояние от това, на което се намира Земята от Слънцето.

Планетата е открита през 2015 г. от екип корейски астрономи с помощта на техниката "Доплерово колебание", която измерва гравитационното привличане на планетата към звездата. През 2019 г. Международният астрономически съюз нарекъл звездата Бекду, а планетата Хала на името на най-високите планини на Корейския полуостров.

Планета, която не трябва да е там

Анализът на новите данни за Бекду, събрани от космическия телескоп на НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), доведе до изненадващо откритие. За разлика от други червени гиганти, за които знаем, че около тях обикалят екзопланети на близко разстояние, Баекду вече е започнала да топи хелий в ядрото си.

Използвайки техниките на астеросеизмологията, която изучава вълните вътре в звездите, можем да определим какъв материал гори звездата. При Бекду честотите на вълните недвусмислено показват, че е започнала да изгаря хелий в ядрото си.

Откритието било доста озадачаващо, защото ако Баекду вече изгаря хелий, тя трябва да е била много по-голяма в миналото – толкова голяма, че да е погълнала планетата Хала. Тогава как е възможно Хала да е оцеляла?

Както често се случва в научните изследвания, първото нещо, което учените направили е да изключат най-абсурдните обяснения и заключили, че Хала никога не е съществувала.

Наистина, понякога когато се откриват планети, обикалящи около червени гиганти, като се използва техниката за Доплеровото колебание, по-късно се оказва, че това са илюзии, създадени от дългосрочни вариации в поведението на самата звезда.

Последващи наблюдения обаче изключили такъв сценарий като възможен в случая с Хала. Доплеровият сигнал от Бекду останал стабилен през последните 13 години и внимателното проучване на други индикатори не водят към никакво друго възможно обяснение. И така Хала е истинска, но това ни връща към въпроса как е оцеляла след поглъщане.

Две звезди стават една: възможен сценарий за оцеляване

След като съществуването на планетата било потвърдено, учените стигнали до два сценария, които биха могли да обяснят ситуацията.

Поне половината от всички звезди в нашата галактика не са се образували изолирано като нашето Слънце, а са част от двоични системи. Ако Бекду някога е била двойна звезда, Хала може би никога не е била изправена пред опасността от поглъщане.

(2 of 3) Artist’s animation showing one of the possible explanations as to how planet Halla managed to avoid getting swallowed by its host star Baekdu. In this scenario, Baekdu may have originally been part of a binary system comprising a red giant star and a white dwarf star.… pic.twitter.com/hFLApFrtzQ

— W. M. Keck Observatory (@keckobservatory) June 28, 2023

Сливането на тези две звезди може да е предотвратило разширяването, на която и да е от звездите до размер, достатъчно голям, за да погълне планетата Хала. Ако една звезда сама по себе си стане червен гигант, тя би погълнала Хала – обаче, ако се слее със спътникова звезда, тя ще премине направо във фаза на изгаряне на хелий, без да поглъща планетата.

Друга алтернатива е Хала да е сравнително нова планета. От сблъсъка между двете звезди може да се е образувал облак от газ и прах и от него да се е образувала планетата.

Което и обяснение да е правилното, откриването на близка планета, обикаляща около горяща хелий червена гигантска звезда, показва, че природата намира начини екзопланетите да се появяват на места, където най-малко ги очакваме.