Астрономы напрямую подтвердили существование второй планеты у Беты Живописца

Астрономы впервые получили прямое подтверждение существования экзопланеты Беты Живописца с, которая была обнаружена при помощи метода радиальных скоростей. Ее характеристики помогли определить, что образовалась она в результате аккреции вещества околозвездного диска на горячее ядро. Статьи (1, 2) опубликованы в журнале Astronomy&Astrophysics.

Планеты-гиганты рождаются в околозвездных дисках из вещества, оставшегося после образования родительской звезды. Механизмы их формирования до сих пор остаются малоизученными, существуют два основных сценария их образования. В первом случае планета образуется в результате возникновения неустойчивостей в диске и его фрагментации, второй сценарий предполагает образования ядра за счет процессов аккреции, которое затем приобретает массивную атмосферу за счет захвата газов. Поиск экзопланет-гигантов и определение их массы и орбитальных характеристики позволяют наложить ограничения на модели формирования подобных объектов.

Система Беты Живописца находится в 63 световых годах от Солнца, возраст звезды составляет всего 20 миллионов лет. Она в 1,75 раза тяжелее Солнца и окружена остаточным диском, простирающимся на расстояние около 1000 астрономических единиц. В 2008 году у нее была открыта экзопланета Бета Живописца b, которая находится на расстоянии примерно 9,8 астрономических единиц от звезды. Масса планеты составляет около 11 масс Юпитера, а плоскость ее орбиты совпадает с плоскостью диска, это одна из немногих экзопланет, которая доступна для прямого наблюдения. В прошлом году астрономы объявили об открытии второй экзопланеты в системе при помощи метода радиальных скоростей, для этого ученым пришлось проанализировать данные наблюдений за звездой при помощи приемника HARPS, установленном на 3,6-метровом телескопе в обсерватории Ла-Силья.

Группа астрономов во главе с Матиасом Новаком (Mathias Nowak) из Кембриджского университета опубликовала результаты наблюдений за Бетой Живописца при помощи приемников SPHERE и GRAVITY, установленных на телескопах комплекса VLT (Very Large Telescope) в Чили. Ученым удалось получить первое прямое подтверждение того, что объект, ранее обнаруженный при помощи метода радиальных скоростей, является экзопланетой, а также определить характеристики обеих экзопланет.

Масса Беты Живописца c оценивается в 7,8±0,4 массы Юпитера, она находится на расстоянии 2,7 астрономических единиц от звезды. Ее температура оценивается в 1250 кельвин. Данные наблюдений также помогли полностью исключить присутствие в системе других планет с массами более 2,5 масс Юпитера, которые находятся в пределах трех астрономических единиц от звезды, и с массами более 3,5 масс Юпитера, которые находятся на расстоянии от 3 до 7,5 астрономических единиц от звезды. Возможно в системе существуют еще объекты планетарного масштаба с массами, равными или меньшими, чем масса Юпитера, которые позволяют объяснить относительно пустое пространство на расстояниях от 10 до 70 астрономических единиц от Беты Живописца.

Еще одним важным выводом в работе стало то, что характеристики Беты Живописца с указывают на сценарий аккреции вещества на горячее ядро, а не на сценарий ее формирования из-за гравитационной нестабильности в диске. Ожидается, что дальнейшие наблюдения за системой позволят уточнить массу Беты Живописца b, что позволит доработать модель формирования всей системы.

Ранее мы рассказывали о том, как благодаря GRAVITY астрономы смогли проверить Общую теорию относительности вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути и увидеть прецессию орбиты звезды вблизи нее.

Александр Войтюк