Два астронома из Великобритании показали, что некоторые планеты-гиганты, вращающиеся далеко от своих родительских звезд, вероятно, были захвачены планетными системами других звезд. Используя компьютерное моделирование, Ричард Паркер и Эмма Дафферн-Пауэлл из Университета Шеффилда показали, что планеты-гиганты, недавно обнаруженные миссией BEAST и получившие название «BEASTies», вероятно, были выброшены из своих первоначальных систем вскоре после их образования, а затем были захвачены другими звездами.
Планетарные системы, открытые астрономами до сих пор, демонстрируют удивительное разнообразие. В таких системах, как TRAPPIST-1, несколько небольших каменистых планет могут быть плотно сгруппированы вместе на орбитах, близких к их родительским звездам. Напротив, планеты размером с Юпитер были обнаружены на орбитах в сотнях астрономических единиц (а.е., расстояние от Земли до Солнца) от своих хозяев, что часто бросает вызов предубеждениям астрономов о том, как формируются планетные системы.
В 2021 году в рамках исследования изобилия экзопланет B-звезды (BEAST) были обнаружены две планеты размером с Юпитер, вращающиеся вокруг звезд OB-типа. Это горячие звезды с массой как минимум в 2.4 раза больше солнечной. Текущие теории предполагают, что интенсивное излучение, испускаемое OB-звездами, должно было испарить диски планетообразующего материала, которые изначально их окружали, что препятствовало образованию планет. Добавляя загадочности их существованию, один из BEASTies вращается вокруг своего хозяина на расстоянии 556 а.е., что более чем в 10 раз превышает расстояние между Плутоном и Солнцем.
Теперь Паркер и Дафферн-Пауэлл разработали объяснение образования BEASTies. Как предполагалось в предыдущих исследованиях, должна быть возможность обмена планетами между планетными системами. Это могло произойти после того, как планета была каким-то образом выброшена из своей первоначальной родительской звезды и захвачена другой звездой, когда она блуждала в межзвездном пространстве. Другая возможность состоит в том, что планета украдена, когда две звезды проходят близко друг к другу.
Малонаселенные регионы
Эти сценарии кажутся маловероятными на первый взгляд, особенно потому, что OB-звезды, как правило, существуют в менее населенных регионах галактики. Однако некоторые астрономы считают, что OB-звезды могли образоваться в питомниках с гораздо более высокой плотностью звезд. Затем последовал период, когда звезды быстро расходились. При таком сценарии обмен планетами между звездами мог происходить гораздо быстрее в этих плотных регионах.
Жидкий металл, рубин и сапфир могут пролиться дождем на огромную экзопланету
Чтобы исследовать эту идею, дуэт из Шеффилда провел компьютерное моделирование звездных питомников, чтобы оценить, насколько легко могут произойти эти планетарные ограбления. Их результаты показали, что в среднем за первые 10 миллионов лет эволюции плотной области звездообразования захват происходил один раз. Моделирование также предполагает, что BEASTies, скорее всего, были захвачены как свободно плавающие планеты, а не украдены напрямую, учитывая форму и размеры их орбит.
Это открытие подтверждает идею о том, что планеты, вращающиеся на расстоянии более 100 астрономических единиц от своих родительских звезд, больше не занимают системы, в которых они первоначально образовались. Результаты дуэта предлагают важные рекомендации для будущих наблюдений миссии BEAST и помогают лучше объяснить огромное разнообразие планетарных систем, которые мы наблюдаем сегодня.
Исследование описано в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества.
