Мечта романтиков: обнаружена экзопланета, на которой сразу три заката и восхода

Тройной восход: художник изобразил вид тройной системы звёзд.

Иллюстрация ESO/L. Calcada.

На изображении показана орбита планеты в системе HD 131399 (красная линия) и орбиты звёзд (синие линии).

Иллюстрация ESO.

Аннотированный составной снимок показывает новооткрытую экзопланету HD 131399Ab в тройной звездной системе HD 131399.

Иллюстрация ESO/K. Wagner et al.

Любители научной фантастики помнят родную планету главного героя "Звёздных войн" – Татуин, которая являлась довольно странным миром, имеющим в небе сразу два солнца. Но в реальности во Вселенной существует ещё более необычная планета, у которой целых три "солнца". Это значит, что каждый день на ней можно наблюдать по три восхода и три заката. Бывает и так, что она непрерывно освещена дневным светом в течение всего своего очень длинного, по меркам Земли, года.

Такой необычный мир обнаружила команда астрономов из Аризонского университета с помощью прямого наблюдения. Небесное тело, получившее название HD 131399 Ab, в отличие от любой другой известной науке экзопланеты имеет самую широкую орбиту в мультизвёздной системе (да, "семь нянек для одного дитяти" мы встречали и ранее).

Объект HD 131399 Ab находится примерно в 340 световых годах от Земли в созвездии Центавра. Возраст планеты оценивается в 16 миллионов лет, что делает её одной из самых молодых экзопланет, обнаруженных на сегодняшний день.

Кроме того, учёные установили, что планета также является одной из самых холодных и наименее массивных из наблюдаемых напрямую экзопланет: температура её поверхности составляет около 580 градусов по Цельсию, а масса равна примерно четырём юпитерианским.

"HD 131399 Ab является одной из немногих экзопланет, которые наблюдались напрямую, и это первый пример такой интересной динамической конфигурации", — говорит руководитель исследовательской группы Дэниэль Эпай (Daniel Apai).

По словам Кевина Вагнера (Kevin Wagner), входившего в команду астрономов, около половины орбиты планеты, которая длится 550 земных лет, в небе видны три звезды, при этом две более слабые звезды близко расположены друг к другу.

"На протяжении большей части года звёзды появляются близко друг к другу, в результате чего возникает привычная людям дневная и ночная сторона, но с уникальными тройными закатами и восходами, — говорит он. – В определённой точке, когда планета и звёзды удаляются друг от друга, начинается период, когда восход одного солнца совпадает с закатом другого. И в результате планета существует при почти постоянном дневном свете примерно четверть своей орбиты – это около 140 земных лет".

Отмечается, что Вагнер выделил для себя HD 131399 Ab среди сотен кандидатов в планеты и в дальнейшем вёл постоянные наблюдения за ней, чтобы исследовать её характеристики.

Астрономы впервые заметили необычную экзопланету с помощью инструмента SPHERE – одного из самых передовых в мире и предназначенного для поиска планет, обращающихся вокруг других звёзд. SPHERE чувствителен к инфракрасному свету, благодаря чему он способен обнаружить тепло, исходящее от молодых планет (при анализе происходит корректировка сигнала с учётом атмосферных возмущений). Этот инструмент является частью "Очень большого телескопа" (VLT), который управляется Европейской Южной Обсерваторией и располагается в пустыне Атакама на севере Чили.

Несмотря на то, что для точного определения траектории планеты необходимы многолетние и неоднократные исследования, учёные могут выстроить определённые предположения уже сейчас, благодаря имеющимся данным и компьютерному моделированию.

На изображении показана орбита планеты в системе HD 131399 (красная линия) и орбиты звёзд (синие линии).
На изображении показана орбита планеты в системе HD 131399 (красная линия) и орбиты звёзд (синие линии).
Иллюстрация ESO.

В своей статье, опубликованной в научном журнале Science, они описывают систему так. В центре системы находится звезда, которая, по оценкам специалистов, на 80 процентов массивнее Солнца. Её назвали HD 131399 A. Она сама вращается вокруг двух других звёзд – B и С – на расстоянии примерно в 300 а.е.. Напомним, что а.е., или одна астрономическая единица, равна среднему расстоянию между Землёй и Солнцем.

При этом светила B и C, разделённые примерно таким же расстоянием, как Солнце и Сатурн, ещё и обращаются вокруг общего центра тяжести, как вращающаяся гантель.

В этом сценарии планета HD 131399 Ab путешествует вокруг центральной звезды по орбите примерно в два раза большей, чем орбита Плутона. Её радиус составляет примерно треть расстояния между звездой A и парой B/C. Астрономы отмечают, что в столь сложной системе масс возможен целый ряд орбитальных сценариев движения обнаруженного мира, и окончательный вердикт может быть вынесен только после новых наблюдений.

"Если бы планета находилась дальше от самой массивной звезды в системе, она была бы "изгнана" из системы, — объясняет Эпай. – Компьютерное моделирование показало, что этот тип орбиты может быть стабильным, но, если слегка изменить начальные условия, он быстро может стать неустойчивым".

Аннотированный составной снимок показывает новооткрытую экзопланету HD 131399Ab в тройной звездной системе HD 131399.
Аннотированный составной снимок показывает новооткрытую экзопланету HD 131399Ab в тройной звездной системе HD 131399.
Иллюстрация ESO/K. Wagner et al.

Добавим, что планеты в мультизвёздных системах представляют особый интерес для астрономов и планетологов, поскольку они предоставляют пример формирования планеты в более экстремальных условиях. Системы с несколькими светилами кажутся людям экзотическими, однако встречаются астрономам достаточно часто.