Формирование планетных систем возле пульсаров
Первые экзопланеты были обнаружены 30 лет назад вокруг быстро вращающейся звезды, называемой пульсаром. Астрономы обнаружили, что эти планеты могут быть очень редкими.
Процессы, которые заставляют планеты формироваться и выживать вокруг пульсаров, в настоящее время неизвестны. Исследование 800 пульсаров, проведенное обсерваторией Jodrell Bank за последние 50 лет, показало, что первая обнаруженная экзопланетная система может быть необычной: только менее 0,5% всех известных пульсаров могут содержать планеты с массой Земли.
Пульсары — тип нейтронных звезд, самых плотных звезд во Вселенной, рождающихся во время мощных взрывов в конце жизни типичной звезды. Они исключительно стабильны, быстро вращаются и обладают невероятно сильными магнитными полями. Пульсары испускают лучи яркого радиоизлучения от своих магнитных полюсов, которые пульсируют при вращении звезды.
«Пульсары производят сигналы, которые охватывают Землю каждый раз, когда они вращаются, подобно космическому маяку», — говорят исследователи. «Эти сигналы могут быть уловлены радиотелескопами и превращены во множество удивительных научных открытий».
В 1992 году были обнаружены первые экзопланеты, вращающиеся вокруг пульсара PSR B1257+12. В настоящее время известно, что в планетарной системе есть по крайней мере три планеты, масса которых аналогична каменистым планетам нашей Солнечной системы.
С тех пор было обнаружено несколько пульсаров с планетами. Однако чрезвычайно жесткие условия, окружающие рождение и жизнь пульсаров, делают маловероятным «нормальное» формирование планет, и многие из этих обнаруженных планет являются экзотическими объектами (например, планетами, состоящими в основном из алмаза), в отличие от известных нам в Солнечной системе.
Группа астрономов из Манчестерского университета провела крупнейший на сегодняшний день поиск планет, вращающихся вокруг пульсаров.
В частности, команда искала сигналы, указывающие на присутствие спутников-планет с массами, в 100 раз превышающими массу Земли, и периодом обращения от 20 дней до 17 лет.
Из 10 потенциальных обнаружений наиболее многообещающей является система PSR J2007+3120 с возможностью размещения как минимум двух планет с массами в несколько раз больше Земли и периодами обращения 1,9 и ~3,6 года.
Результаты работы дают информацию о форме орбит этих планет: в отличие от почти круговых орбит в Солнечной системе, эти планеты вращаются вокруг своих звезд по высокоэллиптическим траекториям. Это указывает на то, что процесс формирования систем пульсар-планета сильно отличается от традиционных систем звезда-планета.
«Пульсары — невероятно интересные и экзотические объекты. Ровно 30 лет назад возле пульсара были обнаружены первые внесолнечные планеты, но нам еще предстоит понять, как эти планеты могут формироваться и выживать в таких экстремальных условиях. Выяснение того, насколько они распространены и как они выглядят, является важным шагом к этому».