В последние годы поиск внесолнечных планет приводит к открытию все большего числа звездных систем, которые противоречат нашим представлениям о Вселенной. К таковым относится и система под названием HIP 82108. Недавно группа астрономов обнаружила в этой системе загадочный объект, ранее остававшийся невидимым.
Впервые наблюдения за HIP 82108 состоялись в 2019 году, а затем – в 2022 году в рамках проекта BEAST (B-star Exoplanet Abundance Study). Проект направлен на исследование обилия. экзопланетПовсюду вокруг звезд типа B. Звезды такого типа имеют массу от двух до пятнадцати солнечных масс. Солнца.
Для исследования применялся прибор SPHERE Очень большого телескопа (VLT), обеспечивающий получение прямых изображений исследуемой звездной системы.
Звездная система HIP 82102
Звезда HIP 82102 расположена примерно в 470 световых годах от Земли и принадлежит ассоциации Скорпиона и Центавра, которая является областью активного звездаобразования.
Изображение демонстрирует систему, сфотографированную VLT. Звезда A является главной звездой системы и обладает массой примерно 2,5 солнечных массы. Вокруг звезды A обращается коричневый карлик B массой 67 масс Юпитера. Расстояние между ними составляет 50 астрономических единиц. Для сравнения: Нептун, самая дальняя планета Солнечной системы, вращается на расстоянии 30 астрономических единиц от Солнца.
Второй звезде (С) принадлежит расстояние примерно в 230 астрономических единиц от первой. Масса этой звезды существенно меньше массы звезды А и равна 0,13 солнечных масс.
Из начального изучения снимков, полученных телескопом VLT, стало известно следующее о системе.
Обнаружен новый компаньон
В начале текущего года группа астрономов во главе с А. Чомезом из Парижской обсерватории провели повторный анализ данных VLT при помощи современных программ.
Повторный анализ А. Чомез и его коллег показал наличие субзвездного компаньона звезды C (Cb). В процессе идентификации компаньона из изображения, полученного VLT, учёные вычли вклад света звезды C. В результате была обнаружена яркая ранее невидимая часть.
Этот объект всегда оставался незамеченным из-за своей маленькой массы — всего 14 масс Юпитера. Несмотря на скудость информации, расстояние его орбиты от звезды C оценивается в 17-40 астрономических единиц.
Открытие HIP 82108 сделало ее первой четверной системой, обнаруженной методом прямой визуализации. Данный метод дает реальное изображение системы посредством прямого наблюдения. Молодая возраст системы (всего 17 млн. лет против 4,5 млрд. лет Солнца) позволяет получить ценные сведения о ранних этапах формирования и эволюции звездных систем.
Изучение развития звездных систем на разных этапах жизни помогает понять формирование нашей Солнечной системы и, таким образом, проследить собственное происхождение.
Коричневый карлик или экзопланета?
Природа объекта, выявленного А. Чомесом и его коллегами, до сих пор остаётся загадкой. Не ясно, является ли он планетой или коричневым карликом.
Главное отличие между этими двумя объектами в том, что планета не способна запускать реакции ядерного синтеза. Самая простая реакция ядерного синтеза, встречающаяся в природе, — это реакция дейтерия, изотопа водорода, состоящего из протона и нейтрона. В ходе этой реакции ядро дейтерия соединяется с ядром обычного водорода, создавая ядро гелия-3 — изотопа гелия, состоящего из нейтрона и двух протонов.
Реакция активизируется при температуре в ядре небесного тела свыше одного миллиона градусов Кельвина. Такая температура достижима только при массе тела от четырнадцати масс Юпитера и более.
Различие упрощено, хотя и применяется часто. Синтез дейтерия возможен и у тел меньше, чем в четырнадцать раз массивнее Юпитера. Для более точного отличия планеты от коричневого карлика нужны другие критерии.
Коричневый карлик или экзопланета?
Другим важным отличительным признаком служит процесс формирования. У коричневого карлика он очень напоминает образование звезды: сжатие газового облака из-за внешнего воздействия.
При бинарной системе (например, коричневый карлик B и главная звезда A системы HIP 82108) коричневый карлик формируется из-за коллапса части аккреционного диска вокруг первичной звезды, спровоцированного гравитационной неустойчивостью.
В отличие от этого процесс образования планеты проходит через аккрецию. Рядом с недавно образовавшейся звездой аккреционный дискНебесные объекты формируются из пыли и газа. Частицы постоянно сталкиваются и сливаются, создавая всё более крупные тела. Когда размер достигает около километра, гравитационное притяжение становится достаточно сильным, чтобы удерживать вокруг себя пыль и газ, и тело вырастает в планету.
Для выяснения сущности четвертого компонента HIP 82108 необходимы дополнительные исследования этой системы. С публикацией, разъясняющей данное открытие, можно ознакомиться в журнале «Астрономия и астрофизика». .