Мы привыкли к тому, что живем в системе с одной единственной звездой, однако в Млечном пути часто встречаются двойные и тройные системы звезд, вращающихся вокруг общего центра масс, иногда на довольно далеком расстоянии друг от друга. А есть системы и с четырьмя звездами, которых, по последним данным, может быть до 4 процентов от общего «населения» галактики.
Ранее ученые не знали, есть ли у подобных систем планеты. Однако в 2013 году и существование было доказано. А на днях астрономами удалось обнаружить и вторую в истории планету, вращающуюся вокруг одной из звезд в системе с четырьмя светилами.
Вот как происходило первое открытие в 2013 году. Участниками астрономического проекта Planet Hunters совместно с астрономами с Йеля была впервые обнаружена планета, которая находится в системе 4 звезд. Планета была найдена при анализе порядка 160 тысячи данных об изменениях блеска звезд, которые были собраны телескопом «Кепплер».
Система 4 звезд KIC 4862625 состоит из двух пар звезд, которые вращаются вокруг друг друга и находятся на расстоянии тысячи а.е. Первая пара звезд является затменной двойной, т.е. одна звезда идет рядом с другой, из-за чего постоянно идет изменение их видимой яркости.
В 2011 году была обнаружена особенность в кривой яркости затменной двойной пары звезд. Эта особенность указывала на присутствие третьего пока неопознанного тела. В итоге это привело к открытию планеты Kepler-16b, которая имеет орбиту вокруг двойной звезды. После проведенного анализа стало ясно, что ученые на самом деле обнаружили новую планету. Чтобы подтвердить свое открытие ученые провели еще один метод, который заключается в измерении доплеровским методом крайне малых качаний звезды, возникающие при действии гравитационных сил планеты. По полученным данным, действительно была открыта новая планета, радиус которой составляет 6.18 радиуса Земли, кроме того, полный оборот вокруг своих звезд она делает за 20 дней.
Пару лет назад второй раз за всю историю изучения космоса ученые-астрономы обнаружили редчайшее явление — огромную планету, «проживающую» в сложной системе, состоящей из четырех звезд разного класса. Экзопланета является газовым гигантом, масса которого более чем в 10 раз превышает массу Юпитера, и она находится в системе, имеющей название 30 Arietis (30 Ari), которая была известна астрономам уже более десятилетия. Но ранее ученые знали только о наличии только трех звезд в этой системе, и лишь недавние наблюдения, произведенные при помощи самых современных астрономических инструментов, позволили установить наличие в системе 30 Ari четвертой звезды — красного карлика.
Система 30 Ari находится на удалении 136 световых лет от Земли, что по космическим масштабам можно считать совсем рядом. Экзопланета вращается вокруг звезды, которая в свою очередь вращается вокруг центра системы по орбите, длительностью в 335 суток. Вместе с ней по той же самой орбите движется «партнер» экзопланеты, коим и является новооткрытая звезда. Помимо этой «троицы» в состав системы 30 Ari входит еще одна двойная минисистема, которая находится на удалении 1670 астрономических единиц (АЕ, расстояние от Солнца до Земли), практически симметрично относительно центра системы.
Новая звезда, входящая в систему 30 Ari, была открыта при помощи системы адаптивной оптики Robo-AO, разработанной специалистами индийского межуниверситетского Центра астрономии и астрофизики (Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics) и Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology, Caltech), и системы адаптивной оптики PALM-3000, разработанной специалистами Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory, JPL). Обе эти системы установлены на разных телескопах, входящих в состав обсерватории Паламар (Palomar Observatory), Сан-Диего, Калифорния.
Открытие еще одной звезды в системах, подобных системе 30 Ari, поднимает несколько новых вопросов в области процессов формирования планет в системах с несколькими звездами. Из-за наличия нескольких достаточно массивных космических объектов, звезд, в таких системах складываются достаточно сложные изменяющиеся гравитационные поля, которые должны препятствовать процессам формирования планет, в особенности газовых гигантов. И, естественно, прочие условия внутри таких систем столь сложны и экстремальны, что ни на планетах таких систем, ни на их гипотетических спутниках, не может возникнуть жизнь, по крайней мере в том виде, в котором мы ее знаем.
В системе, где находится данная планета, существует две пары звезд, вращающихся вокруг общего центра масс. Каждая из двух пар звезд находится в довольно тесном соседстве, однако между самими парами расстояние составляет примерно 1670 астрономических единиц, что соответствует 250 миллиардам километров.
Поэтому в ночном небе на поверхности 30 Ari (если бы у нее была поверхность, так как это газовый гигант) наблюдатель увидел бы две очень ярких звезды, одна из которых, при более детальном рассмотрении, оказалась бы двойной системой.
Как уже упоминалось выше, планета системы 30 Ari представляет собой крайне редкое явление, эта вторая за всю историю планета, найденная в системе из четырех звезд. Первая подобная планета, KIC 4862625 была обнаружена группой гражданских энтузиастов, задействованных в обработке данных, собранных космическим телескопом Kepler. Но сам факт обнаружения всего двух планет в системах из четырех звезд, на фоне нескольких тысяч обнаруженных экзопланет, говорит о том, что процессы формирования планет все же могут происходить, хотя и крайне редко, даже в самых неблагоприятных для этого местах.
«Звездные системы имеют бесчисленное количество форм. Мы знаем системы с одной, двумя, тремя и даже пятью звездами» — рассказывает Льюис Робертс, ученый-астроном из JPL, — «И самым удивительным в этом является то, как природа умудряется соединить воедино все части таких сложных звездных систем».
