Элизабет Таскер - Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли

Согласно еще одной интригующей гипотезе, компоненты двойной звезды когда-то существовали отдельно друг от друга. Звезды образуются в скоплениях, где расстояние между звездными соседями совсем невелико. В этих условиях могут появляться звездные системы с тремя и более звездами, обращающимися вокруг общего центра масс. Они могут быть нестабильными: скорости звезд постоянно изменяются под воздействием гравитационных сил из множества источников. В определенный момент группа распадается, и из нее выбрасывается звезда. Отдав большое количество энергии выброшенной звезде, оставшиеся звезды сближаются. Если OGLE-2013-BLG-0341L B когда-то была частью такой тройки, при сокращении числа звезд в системе до двух расстояние между ними могло сократиться с более чем 100 а.е. до текущего небольшого значения. Поэтому процесс формирования планеты вполне мог проходить в относительной безопасности, без вмешательства звезды-компаньона. А когда звезды сблизились, планета осталась на той же орбите.

К сожалению, мы, скорее всего, никогда больше не сможем наблюдать OGLE2013-BLG-0341L B b. Фоновая звезда и планетная система-линза удалились друг от друга. Чтобы снова увидеть планету, придется ждать, пока они выровняются относительно друг друга определенным образом. Получается, что, зная о существовании этого холодного мира, мы можем никогда больше не увидеть его с Земли.

Но не стоит унывать: у нас есть другая, схожая система с планетой, которая доступна для систематического изучения. А тот факт, что планета обращается вокруг одной из ближайших к Земле двойных систем, открывает поистине захватывающие перспективы. Правда, есть одна небольшая загвоздка: возможно, планета эта не существует.

Располагаясь всего в 4 световых годах от Земли, система альфы Центавра является нашим ближайшим звездным соседом и третьей по яркости звездой в ночном небе. Хотя при наблюдении невооруженным глазом она выглядит как одиночная звезда, на самом деле это тройная звездная система, состоящая из тесной двойной системы и удаленной карликовой звезды. В отличие от гипотетического трио, которое, возможно, существует в системе с планетой OGLE-2013-BLG-0341L B b, небольшой размер третьей звезды и большое расстояние между ней и двумя другими звездами обеспечивают стабильность всей системы альфы Центавра. Центральные звезды, образующие двойную систему, обозначаются как альфа Центавра A и B. Их масса приблизительно равна масс Солнца. Период обращения вокруг общего центра масса составляет 80 лет, а среднее расстояние между ними — 11 а.е., то есть чуть больше, чем расстояние от Солнца до Сатурна. Третья звезда — Проксима Центавра — находится ближе всех к Земле. При этом расстояние от нее до двойной системы равно 15 000 а.е.

Было бы замечательно, если бы вокруг альфы Центавра еще и были планеты. Благодаря близости к Земле эта система давно будоражит воображение писателей и сценаристов, которые населяют звезды в ней всевозможными цивилизациями — от родины трансформеров Кибертрона [22] В комиксах «Марвел» Кибертрон — одиночная планета, выброшенная из системы альфы Центавра. Такие миры-сироты подробно рассматриваются в главе 11. до описанного в «Автостопом по Галактике» города, в котором продают лучший пангалактический грызлодер.

Поэтому появившаяся в 2012 г. новость об обнаружении небольшого колебания лучевой скорости альфы Центавра B была встречена с большим воодушевлением. Амплитуда изменения лучевой скорости звезды указывала на объект с такой же массой, как у Земли, и периодом обращения 3,2 суток. Судя по короткой орбите, найденная планета была не чем иным, как покрытым лавой миром. Однако сам факт ее существования свидетельствовал о возможности планетообразования в системе альфы Центавра, тем самым давая надежду на то, что где-то дальше могут существовать миры с более умеренными характеристиками. Впрочем, нашлись те, кому открытие показалось неубедительным. Выявленное колебание скорости альфы Центавра B было ничтожно маленьким — практически неразличимым. Было ли оно достаточным, чтобы рассматриваться в качестве признака существования планеты?

Чтобы распознать в полученных с помощью телескопа данных колебание, вызванное планетой, сначала необходимо исключить все другие факторы, которые могут влиять на лучевую скорость звезды. Одним из главных факторов, часто приводящих к ошибкам, является собственная поверхность светила — появляющиеся на ней вспышки и пятна могут влиять на свет звезды. Совокупный эффект от них намного больше искомого изменения, так что даже незначительная ошибка в его оценке может привести к положительному результату при поиске планет.

Чтобы отфильтровать «шум», исходящий от самой звезды, данные были проанализированы еще раз с помощью другого метода. Работа требовала дотошности, на которую был способен только самый отъявленный скептик. Если планета существовала, ее признаки должны были определяться обоими методами. Но она исчезла. Полностью возможность наличия планеты рядом с альфой Центавра B новые результаты не исключали, но они определенно ставили под вопрос ее открытие. К счастью, в отличие от OGLE-2013-BLG-0341L B, в данном случае была возможность повторить наблюдения, чтобы собрать больше данных. Проблема заключается в том, что сейчас альфа Центавра A постепенно выравнивается на луче зрения с альфой Центавра В и в итоге заслонит ее от наблюдателей на Земле. Значит, мы не сможем узнать, есть ли у нас все-таки шанс попробовать пангалактический грызлодер, пока две звезды не разойдутся снова.

Зрелище двух солнц над пустынной планетой Татуин из «Звездных войн» считается одной из культовых сцен в истории научно-фантастического кинематографа. Исходя из того, что оба светила восходят и заходят одновременно, Татуин не просто обращается вокруг одиночного солнца — его орбита проходит вокруг обоих компонентов двойной системы. Такую орбиту называют околодвойной ( циркумбинарной ), или орбитой P-типа , противопоставляя ее околозвездной (циркумстелларной) орбите S-типа, по которой планета обращается только вокруг одного компонента двойной звезды. Когда франшиза «Звездных войн» еще только набирала обороты, такие планеты существовали исключительно в воображении сценаристов. Теперь мы знаем, что они вполне реальны.

В отличие от планет, обращающихся вокруг одиночных звезд, циркумбинарная планета движется на большем удалении от компонентов двойной звезды. Поэтому она в меньшей степени влияет на движение звезд, что затрудняет ее обнаружение по колебаниям лучевой скорости. Более подходящий метод в данном случае — пытаться зафиксировать прохождение планеты по диску одной из звезд или выявить воздействие гравитационного притяжения на период обращения компонентов двойной звезды.