Астрономы нашли новые доказательства того, что у одной из звезд тесной двойной системы Ню Октанта есть экзогигант на необычно широкой и ретроградной орбите. Предполагается, что такая уникальная конфигурация системы действительно возможна, если экзопланета сформировалась после превращения одной из звезд в белого карлика или же изначально имела кратную орбиту и затем была захвачена первичной звездой. Статья опубликована в журнале Nature.
Экзопланеты в системах из двух и более звезд представляют большой интерес с точки зрения механизмов их формирования и последующей эволюции. Возможны два типа орбит подобных экзопланет: кратная орбита или орбита P-типа (когда экзопланета вращается вокруг всей звездной системы) или орбита S-типа (когда экзопланета вращается вокруг одной из звезд, входящих в систему). При этом если звезда-компаньон родительской звезды экзопланеты с орбитой S-типа будет достаточно близко к ней, то она сможет негативно повлиять на процесс планетообразования, препятствуя слипанию планетезималей и усекая протопланетный диск приливными силами, а также заметно уменьшит вероятность формирования экзопланеты с долговременной стабильной орбитой. Подобные теоретические выводы способны подтвердить наблюдаемую нехватку экзопланет с орбитой S-типа в тесных двойных звездных системах.
Группа астрономов во главе с Ман Хой Ли (Man Hoi Lee) из Университета Гонконга опубликовала результаты анализа колебаний радиальной скорости спектрально-двойной звезды Ню Октанта, измеренных наземными спектрографами HARPS и HERCULES. Также использовались данные архивных наблюдений с других телескопов, охватывающие в общей сложности 18 лет. Исследователи также провели переоценку свойств звезд при помощи инструмента SPHERE, установленного на комплексе телескопов VLT. Цель работы заключалась в подтверждении или опровержении существования экзопланеты в системе.
Ню Октанта состоит из субгиганта спектрального типа K1 с массой 1,57 массы Солнца и звезды-компаньона с массой около 0,57 массы Солнца. Звезды разделены средним расстоянием всего в 2,6 астрономической единицы, возраст субгиганта оценивается в 2,7 миллиарда лет. Предыдущие исследования указали на то, что у субгиганта есть экзопланета с массой около двух масс Юпитера, которая находится на очень широкой орбите S-типа, для которой отношение больших полуосей орбит экзопланеты и двойной системы составляет 0,5. Это не согласуется с теоретическими моделями формирования и устойчивости планет с орбитами S-типа, из-за чего споры о существовании такого объекта длятся до сих пор. Тем не менее, к настоящему моменту исключено влияние на анализ структур во внешних слоях звезд, наличие третьей звезды в системе или артефактов наблюдений. Кроме того, теоретически было показано, что экзопланета могла бы обладать долговременной стабильной орбитой, если та будет ретроградной.
Новый анализ подтвердил ранее измеренные массы звезд, а также показал, что вторичная звезда является не звездой главной последовательности, а белым карликом. Кроме того, результаты измерений говорят в пользу существования экзопланеты, чья орбита будет лежать почти в той же плоскости, что и орбита двойной системы, обладать длиной большой полуоси 1,24 астрономических единиц и эксцентриситетом 0,2. При этом экзогигант действительно будет вращаться вокруг родительской звезды в направлении, противоположном направлению вращения белого карлика.
Реконструкция архитектуры изначальной двойной системы дает массы первичной и вторичной звезд 1,38 и 2,36 массы Солнца, при этом минимальное расстояние между ними составляло 1,3 астрономической единицы. Это означает, что экзопланета с орбитой S-типа не могла сформироваться одновременно со звездами. Она могла возникнуть в околозвездном ретроградном и компланарном диске, который сформировался из вещества, выброшенного во время превращения вторичной звезды в белый карлик, или образоваться в сильно наклоненном околозвездном диске и затем сформировать ретроградную орбиту за счет резонанса Лидова — Козаи.
Еще одна жизнеспособная идея заключается в том, что изначально экзопланета обладала кратной орбитой, а затем, во время эволюции двойной системы и превращения вторичной звезды в белого карлика, была захвачена первичной звездой на ретроградную орбиту. Если в системе были две экзопланеты с кратными орбитами, то по мере эволюции двойной системы их орбиты стали бы нестабильными, и из-за гравитационного рассеяния одна из планет могла бы быть выброшена, а вторая оказалась бы на ретроградной орбите S-типа. Дальнейшие наблюдения за Ню Октанта должны помочь более подробно описать эволюцию этой необычной звездной системы.
По информации https://nplus1.ru/news/2025/05/21/v-octant-exogiant
Обозрение "Terra & Comp".
