Обитаемая зона двойных звезд оказалась способна растягиваться

Астрономы пришли к выводу, что обитаемая зона вокруг двойных звезд может растянуться, если два светила подойдут близко друг к другу. Такое событие может произойти в результате сближения с другой, третьей звездой, что может быть нередким явлением в областях активного звездообразования, сообщается в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Обитаемой зоной называют область в космосе с наиболее благоприятными условиями для существования жизни. Планета, орбита которой лежит внутри этой зоны, может содержать на своей поверхности жидкую воду — важнейшее вещество для организмов на Земле. При этом существуют и другие факторы, которые играют большую роль при оценке жизнепригодности планеты, например активность звезды, наличие плотной атмосферы, химическое разнообразие и так далее. Однако возможность существования воды в жидком виде сегодня считается основным условием.

Рассчитать зону обитаемости для таких звезд-одиночек, как наше Солнце, довольно просто, однако ученые предполагают, что около 85 процентов светил могут входить в состав двойных или кратных систем. В прошлом астрономы подтвердили, что вокруг таких звезд тоже рождаются планеты — например, как показывают наблюдения, они могут вращаться вокруг главного компонента (их относят к S-типу, от слова satellite — спутник). В этом случае у каждого из светил будет своя зона обитаемости, и ученые считают, что в некоторых случаях эти зоны могут сливаться и даже расширяться.

В частности, это может произойти, если орбита одной из звезд в двойной системе станет более вытянутой в результате гравитационного взаимодействия с другим светилом. Бетани Вуттон (Bethany Wootton) и Ричард Паркер (Richard Parker) из Университета Шеффилда предполагают, что такие события могут часто случаться в густонаселенных областях активного звездообразования. Чтобы проверить свою гипотезу исследователи провели компьютерную симуляцию, в которой рассмотрели, как часто будут происходить сближения небесных тел, каким образом они будут взаимодействовать между собой и как это повлияет на зоны обитаемости.

Исследователи построили несколько моделей областей активного звездообразования, получив в конечном итоге 4745 двойных систем. Примерно в 20 процентах случаев орбиты звезд, находившихся на расстоянии 5-10 астрономических единиц друг от друга, менялись таким образом, что обитаемые зоны небесных тел или накладывались друг на друга, или увеличивались. Кроме того, Вуттон и Паркер обнаружили, что в 31 системе обитаемые зоны обитаемые зоны и увеличивались, и накладывались друг на друга. В большинстве случаев это происходило во время периастрона, то есть в момент максимального сближения светил, но астрономам также удалось получить два случая, когда обитаемые зоны накладывались друг на друга, даже если звезды находились в самых дальних точках друг от друга.

Расчеты исследователей показывают, что планеты, находящиеся внутри обитаемых зон таких систем, могут быть стабильны. С другой стороны, орбиты самих звезд, вероятнее всего, будут в дальнейшем эволюционировать, а области активного звездообразования не считаются благоприятными для зарождения жизни. В будущем астрономы намерены провести дополнительные симуляции, которые помогут понять, перевешивают ли негативные процессы, которые происходят с молодой звездой, позитивные.

Иногда планеты могут быть непригодны для жизни, даже несмотря на то, что находятся в зоне обитаемости. Например, в 2017 году исследователи обнаружили систему TRAPPIST-1, где сразу три землеподобные планеты находятся в потенциально обитаемой зоне. Однако позднее ученые пришли к выводу, что активность главной звезды — красного карлика — скорее всего сделает планеты «стерильными», а близость к ней спровоцирует сильную вулканическую активность, как минимум, на одной из них.

Кристина Уласович