Благодаря наблюдениям космической обсерватории «Кеплер» астрономы зафиксировали у желтого карлика поблизости от Солнца 28 странных транзитов — сигналов, которые обычно указывают на то, что вокруг звезды вращается планета. 2 из 28 сигналов говорят о планетах-гигантах, а оставшиеся 26 свидетельствуют о планетах, соразмерных с Землей. Однако по ряду причин это практически невозможно. Пока ученые не смогли достоверно объяснить эти данные. Возможно, речь идет о чем-то вроде солнечных пятен, но совершенно нового типа.
Космический телескоп «Кеплер»
© NASA
Самый массовый метод открытия экзопланет — транзитный. Он работает за счет того, что в то время, когда планета проходит между своей звездой и земным наблюдателем, яркость диска ее светила снижается на четко фиксируемую величину. Благодаря этому астрономы могут оценить размеры этой планеты. С помощью этого метода космический телескоп «Кеплер» успел обнаружить тысячи экзопланет до того, как окончательно вышел из строя. Данные уже не работающего телескопа продолжают изучать и сейчас, поскольку их обработка — долгое и трудоемкое дело.
В своей новой статье международная группа астрономов отчиталась о том, как изучала данные «Кеплера» по транзитам для звезды HD 139139. Это желтый карлик того же спектрального класса, что и Солнце, лежащий в 350 световых годах от нас, но втрое моложе (ему всего 1,5 миллиарда лет). В результате ученые обнаружили странную картину: всего за 87 дней наблюдений телескоп зарегистрировал 28 транзитных сигналов, которые свидетельствовали о том, что вокруг HD 139139 вращаются экзопланеты (форма графиков изменения светимости звезды при транзите планет по ее диску отличается от формы графика для транзитов скоплений пыли и других объектов). Лишь две из них были соразмерны гигантам вроде Юпитера, размеры остальных потенциальных кандидатов были невелики, чуть больше Земли; они были похожи друг на друга.
При этом шансы на то, что это действительно планеты, очень малы. Дело в том, что за такое короткое время 28 планет могут пройти между своей звездой и Землей только в том случае, если все они вращаются очень близко к светилу. Планетам, столь же далеким от своей звезды, как в Солнечной системе, нереально пройти между своим светилом и далеким наблюдателем за столь небольшой срок.
Дело в том, что чем дальше планета от своей звезды, тем дольше период ее обращения вокруг нее. Поэтому наблюдатель из другой системы может увидеть транзит всех планет, например в Солнечной системе (между Солнцем и далеким наблюдателем), только после многих лет ожидания, но никак не после 87 суток. Однако, если бы планеты системы HD 139139 действительно вращались близко к своей звезде, то их транзиты за 87 дней успели бы повториться, однако этого не произошло. Длительность транзитов каждого объекта была разной: она колебалась от 45 минут до 7,5 часа; благодаря этому ученые поняли, что речь идет о разных сигналах.
Авторы работы попытались предложить разные объяснения этому странному феномену. У HD 139139 есть относительно далекая от нее звезда-компаньон. Астрономы предложили модель, при которой планеты в этой системе «общие», то есть вращаются и вокруг HD 139139, и вокруг второй звезды. Это могло бы объяснить, почему транзиты не повторялись: если планетам надо сделать «широкий круг» вокруг двух звезд, то транзиты и не должны быстро повторяться. Тем не менее этот вариант выглядит довольно сомнительно: он не объясняет, как 28 планет всего за 87 дней смогли пройти между одной из звезд системы и земным наблюдателем.
Еще одна гипотеза объясняла загадку с помощью многочисленных скоплений астероидов, которые могли бы «имитировать» планетные транзиты в случае достаточных размеров. Однако ученые были вынуждены отвергнуть и этот вариант: такие астероиды должны были быть нереально плотными, к тому же их должно было быть слишком много.
Теоретически возможен и третий вариант. Эндрю Вандербург (Andrew Vanderburg), один из соавторов работы, упоминает, что непериодические транзиты могут быть связаны с деятельностью гипотетических внеземных цивилизаций, которые могут строить мегаструктуры вроде элементов сферы Дайсона. Однако если это и так, то такие гипотетические инопланетяне вряд ли происходят из самой системы HD 139139. Когда нашему Солнцу было 1,5 миллиарда лет, Землю населяла еще одноклеточная жизнь, и сомнительно, чтобы у другого желтого карлика жизнь развивалась намного быстрее.
Ранее благодаря транзитному методу астрономы уже находили звезды, светимость которых странно менялась (например, это было характерно для так называемой звезды Табби). Чтобы объяснить ее аномальные непериодические транзиты, астрономы также выдвигали гипотезы о мегаструктурах иного разумного вида. Но длительные наблюдения за звездой Табби показали, что ее светимость сильно меняется в видимой и ультрафиолетовой частях спектра и куда слабее — в инфракрасной. Это похоже на то, будто звезда окружена пылевыми облаками: пыль хорошо поглощает более короткие волны видимого света, но плохо — более длинные инфракрасные волны. Поэтому на сегодня гипотеза об искусственной природе колебаний светимости звезды Табби не пользуется популярностью.
Относительно звезды HD 139139 исследователи концентрируются на другом объяснении. Наиболее вероятным сценарием этих нестандартных транзитов они считают необычные пятна на диске этой звезды, по размерам близкие к планетам. У этого варианта тоже есть недостатки, поскольку на звездах типа Солнца пятна живут сравнительно долго и при обороте звезды вокруг своей оси снова должны появляться в поле зрения телескопа.
Однако реальные транзитные сигналы от HD 139139 непериодические. Иными словами, если это в самом деле пятна на звезде, то они должны жить всего несколько часов и исчезать раньше, чем звезда сделает полный поворот вокруг своей оси. Примеры столь короткоживущих пятен на звездах этого класса пока неизвестны — ни из опыта наблюдений за Солнцем, ни из изучения других желтых карликов. Если объяснение странностей звезды HD 139139 действительно сводится к пятнам, речь идет об открытии пятен нового типа.
Источник: chrdk.ru
