Ученые увидели будущее Солнечной системы

Исследователи обнаружили систему с помощью обсерватории Кека на острове Мауна-Кея на Гавайях. Она состоит из планеты, подобной Юпитеру, с орбитой, как у Юпитера, вращающейся вокруг белого карлика, расположенного недалеко от центра Млечного Пути.

«Это свидетельство подтверждает, что планеты, вращающиеся на достаточно большом расстоянии, могут продолжать существовать после смерти своей звезды», - говорит Джошуа Блэкман, исследователь из Университета Тасмании в Австралии и ведущий автор исследования. «Учитывая, что эта система является аналогом нашей Солнечной системы, это предполагает, что Юпитер и Сатурн могут пережить фазу красного гиганта Солнца, когда она самоуничтожится».

«Будущее Земли может быть не таким радужным, потому что она намного ближе к Солнцу», - говорит соавтор Дэвид Беннетт, старший научный сотрудник Университета Мэриленда и Центра космических полетов Годдарда НАСА. «Если бы человечество захотело переместиться на спутник Юпитера или Сатурна до того, как Солнце поджарило бы Землю во время красной сверхгигантской фазы, мы бы все равно остались на орбите вокруг Солнца, хотя уже не смогли бы полагаться на тепло от Солнца».

Белый карлик - это то, чем становятся звезды главной последовательности, как Солнце, после смерти. На последних стадиях звездного жизненного цикла звезда сжигает весь водород в ядре и раздувается, превращаясь в красную гигантскую звезду. Затем схлопывается в себя, сжимаясь в белый карлик, где все, что остается, - это горячее плотное ядро, обычно размером с Землю и вдвое меньшее по массе, чем Солнце. Поскольку эти компактные звездные трупы малы и больше не имеют топлива для яркого излучения, белые карлики очень тусклые и их трудно обнаружить.

Изображения с высоким разрешением в ближнем инфракрасном диапазоне, полученные с помощью адаптивной оптической системы лазерного гида обсерватории Кека в сочетании с камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRC2), показывают, что недавно обнаруженный белый карлик составляет около 60% массы Солнца, а его экзопланета - гигантский газовый мир, примерно на 40% массивнее Юпитера.

Команда обнаружила планету с помощью гравитационного микролинзирования, которое происходит, когда звезда, близкая к Земле, на мгновение выравнивается с более далекой звездой. Это создает явление, при котором гравитация звезды на переднем плане действует как линза и увеличивает свет звезды на заднем плане. Если есть планета, вращающаяся вокруг более близкой звезды, она временно искажает свет, когда планета пролетает мимо.

Как ни странно, когда команда попыталась найти звезду-хозяйку планеты, они неожиданно обнаружили, что свет звезды недостаточно яркий, чтобы быть обычной звездой главной последовательности. Эти данные также исключают возможность присутствия коричневого карлика в качестве хозяина.

«Мы также смогли исключить возможность существования нейтронной звезды или черной дыры. Это означает, что планета вращается вокруг мертвой звезды, белого карлика», - говорит соавтор Жан-Филипп Болье, председатель кафедры астрофизики в Университете Тасмании. «Это дает представление о том, как будет выглядеть Солнечная система после исчезновения Земли, вызванного катастрофической гибелью Солнца».

Предстоящая миссия НАСА, телескоп Нэнси Грейс Роман (ранее известный как WFIRST), направленный на получение прямых изображений планет-гигантов, будет способствовать дальнейшим исследованиям. RST сможет сделать гораздо более полный обзор планет, вращающихся вокруг белых карликов, расположенных полностью в Галактическом выступе в центре Млечного Пути. Это позволит астрономам определить, часто ли планеты, подобные Юпитеру, избегают последних дней своих звезд, или значительная их часть разрушается к тому времени, когда их звезды становятся красными гигантами.

Исследование опубликовано в сегодняшнем выпуске журнала Nature.