В одном из уголков Вселенной астрономы сделали удивительное открытие, которое может изменить наше понимание планет и гравитации. Открытие касается чрезвычайно легкой планеты, вращающейся вокруг пульсара PSR J0337+1715. Масса этой планеты чуть больше чем в два раза меньше массы Луны, что может сделать её самой маленькой обнаруженной за пределами Солнечной системы. Если открытие подтвердится, оно не только даст увлекательный взгляд на экстремальные звездные системы, но и пересмотрит наши знания о формировании и выживании планет в экстремальных условиях.
Что такое пульсар?
Пульсар — это тип нейтронной звезды, чрезвычайно плотной формы материи, возникающей при коллапсе массивной звезды после взрыва сверхновой. Взрыв звезды оставляет высокоплотное ядро, состоящее преимущественно из нейтронов. Масса, равняющаяся массе Солнца, спрессована в объеме, немного превышающем размер города, создавая невероятно плотный объект.
Звезды пульсары вращаются очень быстро, иногда сотни раз в секунду, что порождает сильное магнитное поле. Эти звёзды излучают радиоволны или свет в регулярных импульсах, подобных сигналам маяка. Когда эти лучи освещают Землю, мы наблюдаем их как сигналы с равным интервалом, отчего и получили название «пульсар».
Расположенный примерно в 1000 световых лет от Земли, PSR J0337+1715 — особенно интересный пульсар. Его особенность заключается в том, что он часть сложной бинарной системы, вращающейся вокруг двух белых карликов — мертвых звезд, которым закончилось ядерное топливо и которые больше не могут осуществлять термоядерные реакции.
Открытие планеты
Открытие маленькой планеты произошло не сразу. Оно было результатом детального изучения радиоимпульсов пульсара. Эти очень регулярные импульсы могут меняться под воздействием объектов на орбите. Доктор Гийом Вуазен и его команда из CNRS увидели изменения в интервале между импульсами, что вызвало подозрения о существовании небольшого тела, вращающегося вокруг пульсара.
Астрономы считают, что масса этой планеты может достигать 0,4% массы Земли или быть равна примерно половине массы Луны. В случае подтверждения этой оценки планета станет одной из самых легких, когда-либо найденных за пределами нашей Солнечной системы. По размеру она будет находиться где-то между Плутоном и Меркурием, что может перевернуть наше представление о планетах в экстремальных звездных системах.
Проблема выживания
Планета вызывает удивление тем, как развивалась в сложных условиях. Чтобы выжить в системе пульсара, ей пришлось пройти трудный путь. Пульсары образуются после взрыва сверхновой — катастрофического события, которое часто выбрасывает окружающую материю. Система PSR J0337+1715 состоит из трех чрезвычайно плотных и компактных объектов: пульсара и двух белых карликов, переживших фазу расширения в качестве красных гигантов. Впечатляет то, что планета смогла сохранить стабильность и орбиту в такой среде.
Ученые считают, что планета может быть относительно молодой и образоваться из остатков катастроф, которые формировали эту сложную звездную систему.
Почему это открытие важно?
Об открытии этой планеты рассказано в журнале… Эта система имеет огромное значение не только для астрономии, но и для нашего понимания фундаментальных законов физики. PSR J0337+1715 – естественная лаборатория, где можно проверить общую относительность Эйнштейна с беспрецедентной точностью. Ученые используют вариации радиоимпульсов, чтобы проверить, одинаково ли реагируют пульсар и ближайший белый карлик на гравитацию самого далекого белого карлика. Таким образом проверяется, применима ли теория Эйнштейна, которая предсказывает, что все объекты падают с одинаковой скоростью в гравитационном поле, к телам с разной массой в экстремальных условиях.
Общая теория относительности прошла проверку временем. Эксперименты показывают, что её предсказания верны с точностью до миллионной доли. Но возможный эффект малой планеты может изменить эти результаты и открыть пути новым теориям гравитации.