Две планеты впервые обнаружены на одной орбите в системе PDS 70
Орбитальная механика позволяет нескольким небесным телам находиться на одной и той же орбите при определенных условиях. Яркими примерами являются троянские астероиды Юпитера или Земли. Теперь астрономы нашли первый подобный пример в другой солнечной системе.
Система PDS 70 очень молода, и астрономы точно знают, что в ней есть две планеты: PDS 70b и PDS 70c. Обе планеты, расположенные в 400 световых годах от нас, считаются газовыми гигантами, такими как Юпитер.
На той же орбите, как у PDS 70b, астрономы обнаружили большое облако обломков — возможное указание на формирующуюся планету или на уже сформированную планету.
«Два десятилетия назад теоретически было предсказано, что пары планет с одинаковой массой могут иметь одну и ту же орбиту вокруг своей звезды, так называемые троянские или коорбитальные планеты. Мы впервые нашли доказательства в пользу этой идеи», — говорится в заявлении ученых.
Троянские астероиды — это каменистые тела, находящиеся на той же орбите, что и планета. На орбите Юпитера их более 12000, разделенных на две группы: одна предшествует газовому гиганту, а другая следует за ним. Астероиды находятся в точках L4 и L5, на 60 градусов впереди и позади планеты, на той же орбите.
Облако обломков в системе PDS 70 также находится в одной из этих троянских зон, и астрономы считают, что они наблюдают некую экзотроянскую ситуацию с объектом, в два раза превышающим размер Луны, формирующимся в этой орбитальной конфигурации.
«Экзотрояны [троянские планеты за пределами Солнечной системы] до сих пор были похожи на единорогов: теоретически им разрешено существовать, но никто никогда их не обнаруживал», — говорит соавтор исследования Хорхе Лилло-Бокс.
В случае этой системы массы двух потенциальных объектов сильно различаются, а орбита примерно соответствует орбите Урана в Солнечной системе. Но возможно, что существуют более мелкие планеты, вращающиеся ближе к своим звездам, что открывает совершенно новый диапазон возможностей для того, какие миры (и, возможно, формы жизни) могут там существовать.
«Кто мог представить себе два мира, у которых одинаковая продолжительность года и условия обитаемости? Наша работа — первое свидетельство того, что такой мир может существовать. Мы можем представить, что планета может делить свою орбиту с тысячами астероидов, как в случае с Юпитером, но меня поражает, что две планеты могут делить одну и ту же орбиту».
Если все подтвердится, открытие будет самым убедительным доказательством того, что две планеты могут находиться на одной орбите.
Чтобы полностью подтвердить свое обнаружение, команде астрономов нужно будет подождать до 2026 года, когда они будут использовать ALMA, чтобы увидеть, перемещается ли PDS 70b и его родственное облако обломков по своей орбите вместе вокруг звезды.
«Будущее этой темы очень захватывающее, и мы с нетерпением ожидаем расширенных возможностей ALMA, запланированных на 2030 год, которые значительно улучшат способность массива характеризовать троянцев у многих других звезд», — заключают астрономы.
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.