eso1621ru — Научный релиз

Неожиданный избыток гигантских планет в звездном скоплении

17 июня 2016 г.

Международная группа астрономов обнаружила, что в звездном скоплении Мессье 67 имеется гораздо больше планет типа «горячий Юпитер», чем ожидалось. Этот неожиданный результат был получен в результате наблюдений на большом числе телескопов и приемников, в том числе со спектрографом HARPS в обсерватории ESO Ла Силья в Чили. Избыток « горячих Юпитеров» в скоплении может объясняться тем, что звезды там расположены гораздо теснее и планетные системы соседних звезд могут взаимодействовать друг с другом.

Группа ученых из Чили, Бразилии и Европы под руководством Роберто Салья (Roberto Saglia) из Института внеземной физики Макса Планка в Гархинге (Германия) и Луки Паскини (Luca Pasquini) из ESO несколько лет занималась сбором высокоточных наблюдений 88 звезд в скоплении Messier 67 [1]. Это рассеянное звездное скопление примерно одного возраста с Солнцем; считается, что Солнечная система сформировалась при той же плотности звезд в пространстве, которая наблюдается в этом скоплении [2].

Астрономы использовали для наблюдений приемник HARPS и другие инструменты [3]. Они искали признаки существования гигантских планет с короткопериодическими орбитами: характерные периодические смещения звезд, вызванные присутствием массивного объекта на очень близкой к звезде орбите. Такие экзопланеты называются «горячими Юпитерами». В результате признаки наличия «горячих Юпитеров» были найдены у трех звезд скопления, вдобавок к более ранним обнаружениям других экзопланет в этом скоплении.

«Горячий Юпитер» -- гигантская экзопланета с массой более трети массы Юпитера. “Горячими” они называются потому, что расположены очень близко от своих материнских звезд, о чем свидетельствуют их периоды обращения (их “год”), продолжающийся меньше десяти дней. Это очень сильно отличает их от того Юпитера, который мы знаем в нашей Солнечной системе – на нем год длится примерно 12 земных лет и температура гораздо ниже, чем на Земле [4].

Мы хотим использовать рассеянное звездное скопление как лабораторию для изучения свойств экзопланет и тестирования теорий образования планет”, -- объясняет Роберто Салья. “В этом случае мы наблюдаем не только большое количество звезд, у которых, возможно, есть планеты, но и плотно заполненное звездами окружение, в котором они, по всей видимости, образовались”.

Исследователи установили, что «горячие Юпитеры» встречаются у звезд из Мессье 67 чаще, чем у звезд вне скопления. “Это поистине поразительный результат”, -- говорит Анна Брукаласси (Anna Brucalassi), занимавшаяся анализом наблюдений. “«Горячие Юпитеры» имеются у примерно 5% звезд, исследованных в Messier 67, а аналогичные измерения для звезд, не входящих в скопления, дают всего 1%.”

Астрономы считают очень маловероятным, что экзотические планеты-гиганты образовались там же, где мы их теперь видим: в столь тесном соседстве с материнской звездой условия для формирования юпитероподобных планет крайне неподходящие. Скорее всего, они появились гораздо дальше от своей звезды, как и Юпитер в Солнечной системе, но затем почему-то придвинулись к материнской звезде совсем близко и из далеких и холодных гигантов стали горячими. Вопрос только один: что же заставило их мигрировать?

На этот вопрос предложено много возможных ответов. По мнению авторов данной работы, наиболее вероятный механизм миграции гигантов – это тесные взаимодействия с соседними звездами, или даже с планетами соседних планетных систем. Тогда получается, что непосредственное окружение планетной системы может очень серьезно повлиять на ее эволюцию.

В таком скоплении, как Мессье 67, где расстояния между звездами гораздо меньше среднего, столкновения должны происходить гораздо чаще, чем в среднем, что и могло бы объяснить большое число находимых здесь «горячих Юпитеров».

Соавтор и один из руководителей работы Лука Паскини из ESO подводит итог новейшей истории изучения планет в скоплениях: “Первые «горячие Юпитеры» были зарегистрированы в рассеянных скоплениях лишь несколько лет назад. И вот всего за три года парадигма изменилась кардинально: от полного отсутствия планет — к их избытку!

Примечания

[1] В исходной выборке из 88 звезд некоторые оказались двойными, или не подошли для настоящего исследования по другим причинам. В статье рассматривается подвыборка из 66 звезд.

[2] Хотя скопление Messier 67 еще представляет собой единый объект, скопление, к которому, возможно, на заре своего существования принадлежало Солнце, могло давно уже рассеяться в пространстве, оставив Солнце в одиночестве.

[3] Были также использованы спектры, полученные с Спектрографом высокого разрешения на телескопе Хобби-Эберли (Hobby-Eberly) в Техасе (США).

[4] Самая первая экзопланета, найденная у солнцеподобной звезды, 51 Pegasi b, тоже является «горячим Юпитером». В то время это было крайне неожиданно: многие астрономы полагали, что другие планетные системы должны быть похожи на Солнечную, в которой более массивные планеты находятся далеко от материнской звезды.

Узнать больше

Результаты работы представлены в статье “Search for giant planets in M67 III: excess of hot Jupiters in dense open clusters”, A. Brucalassi b lh., которая публикуется в журнале Astronomy & Astrophysics.

Состав исследовательской группы: A. Brucalassi (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germany; University Observatory Munich, Germany), L. Pasquini (ESO, Garching, Germany), R. Saglia (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germany; University Observatory Munich, Germany), M.T. Ruiz (Universidad de Chile, Santiago, Chile), P. Bonifacio (GEPI, Observatoire de Paris, CNRS, Univ. Paris Diderot, Meudon, France), I. Leão (ESO, Garching, Germany; Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil), B.L. Canto Martins (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil), J.R. de Medeiros (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil), L. R. Bedin (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Italy) , K. Biazzo (INAF-Osservatorio Astronomico di Catania, Catania, Italy), C. Melo (ESO, Santiago, Chile), C. Lovis (Observatoire de Geneve, Sauverny, Switzerland) и S. Randich (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italy).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы и самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два широкоугольных телескопа с большим полем зрения: крупнейший в мире телескоп для выполнения обзоров неба в инфракрасных лучах VISTA и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный для обзоров неба в видимом свете. ESO является европейским партнером крупнейшего астрономического проекта современности – системы радиотелескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Чрезвычайно Большого Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: km@gao.spb.ru

Anna Brucalassi
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 30000 3022
Email: abrucala@mpe.mpg.de

Luca Pasquini
ESO
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6792
Email: lpasquin@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Hannelore Hämmerle
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 30 000 3980
Email: hhaemmerle@mpa-garching.mpg.de

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1621.

О релизе

Релиз №:eso1621ru
Название:Messier 67
Тип:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instruments:HARPS
Science data:2016A&A...592L...1B

Изображения

«Горячий Юпитер» в звездном скоплении Мессье 67: взгляд художника
«Горячий Юпитер» в звездном скоплении Мессье 67: взгляд художника
Звездное скопление Мессье 67 в созвездии Рака
Звездное скопление Мессье 67 в созвездии Рака
Широкоугольный снимок рассеянного звездного скопления Messier 67
Широкоугольный снимок рассеянного звездного скопления Messier 67

Видео

«Горячий Юпитер» в звездном скоплении Мессье 67: взгляд художника
«Горячий Юпитер» в звездном скоплении Мессье 67: взгляд художника

Также смотрите наши