Хаббл обнаружил странную экзопланету с большой орбитой, похожую на «Девятую планету»

Планета, находящаяся на странной орбите вокруг двойной звезды в 336 световых годах от нас, может дать ключ к разгадке тайны, находящейся гораздо ближе к нам: предполагаемой далекой планете в нашей солнечной системе, получившей название «Девятая планета».

Впервые астрономы смогли измерить движение массивной планеты, похожей на Юпитер, которая вращается очень далеко от своих звезд и видимого диска ледяных обломков. Этот диск похож на наш пояс Койпера из небольших ледяных тел за Нептуном. В нашей солнечной системе предполагаемая Девятая планета также будет находиться далеко за пределами пояса Койпера на столь же странной орбите. Хотя поиск Девятой Планеты продолжается, это открытие экзопланеты является доказательством того, что такие странные орбиты возможны.

«Эта система позволяет провести потенциально уникальное сравнение с нашей Солнечной системой», — пояснил ведущий автор статьи Мэйдзи Нгуен из Калифорнийского университета в Беркли. «Она очень далеко от своих звезд на эксцентричной и сильно смещенной орбите, как и предсказывается для Девятой Планеты. Это вызывает вопрос о том, как эти планеты сформировались и эволюционировали, чтобы в конечном итоге принять нынешнюю конфигурацию».

Системе, в которой обитает этот газовый гигант, всего 15 миллионов лет. Это говорит о том, что наша Планета Девять — если она действительно существует — могла сформироваться очень рано в эволюции нашей Солнечной системы возрастом 4,6 миллиарда лет.

Экзопланета массой в 11 юпитеров под названием HD 106906 b была открыта в 2013 году телескопом Магеллана в обсерватории Лас Кампанас в пустыне Атакама. Однако астрономы ничего не знали об орбите планеты. Это мог сделать только космический телескоп Хаббл: собрать очень точные измерения движения бпланеты за 14 лет с необычайной точностью. Команда ученых использовала данные из архива Хаббла, которые предоставили доказательства этого движения.

Экзопланета находится чрезвычайно далеко от пары ярких молодых звезд, на расстоянии в более чем в 730 раз больше расстояние Земли от Солнца, или почти 11,8 миллиарда км. Такое большое расстояние сделало чрезвычайно трудным определение орбиты продолжительностью 15 000 лет за такой относительно короткий промежуток времени наблюдений Хаббла. Планета очень медленно движется по своей орбите, учитывая слабое гравитационное притяжение ее очень далеких родительских звезд.

Астрономы были удивлены, обнаружив, что у удаленного мира есть странная орбита, которая очень смещена, удлинена и находится вне диска обломков, который окружает звезды-близнецы. Сам диск обломков выглядит очень необычно, возможно, из-за гравитационного притяжения планеты.

Так как же экзопланета оказалась на такой далекой и странно наклоненной орбите? Преобладающая теория гласит, что она образовалась гораздо ближе к своим звездам, примерно в три раза дальше, чем Земля от Солнца. Но сопротивление внутри газового диска системы привело к нарушению орбиты планеты, вынудив ее мигрировать внутрь, к своей звездной паре. Гравитационные эффекты от вращающихся звезд-близнецов затем вывели ее на эксцентрическую орбиту, которая почти выбросила планету из системы в пустоту межзвездного пространства. Затем проходящая звезда извне системы стабилизировала орбиту экзопланеты и не позволила ей покинуть свою домашнюю систему.

Используя точные измерения расстояния и движения со спутника Gaia Европейского космического агентства, в 2019 году ученые идентифицировали проходящие звезды-кандидаты.

Этот сценарий странной орбиты HD 106906 b в некотором смысле похож на то, что могло привести к тому, что гипотетическая Девятая Планета оказалась во внешних пределах нашей солнечной системы, далеко за пределами орбиты других планет и за поясом Койпера.

Девятая планета могла образоваться во внутренней части Солнечной системы и быть выброшена из нее в результате взаимодействия с Юпитером. Однако Юпитер — весьма вероятно, выбросил бы Девятую планету далеко за пределы Плутона. Проходящие звезды могли стабилизировать орбиту вылетевшей планеты, отодвинув траекторию орбиты от Юпитера и других планет внутренней солнечной системы.

На сегодняшний день астрономы имеют лишь косвенные доказательства существования Девятой планеты. Они обнаружили скопление небольших небесных тел за Нептуном, которые движутся по необычным орбитам по сравнению с остальной частью Солнечной системы. Такая конфигурация, как говорят некоторые астрономы, предполагает, что эти объекты были объединены гравитационным притяжением огромной невидимой планеты.

Альтернативная теория состоит в том, что нет одной гигантской возмущающей планеты, а дисбаланс возникает из-за комбинированного гравитационного влияния множества гораздо меньших объектов. Другая теория состоит в том, что Девятой Планеты не существует вообще, а скопление более мелких тел может быть просто статистической аномалией.

Ученые, которые будут использовать космический телескоп Джеймса Уэбба, планируют получить данные о HD 106906 b, чтобы детально изучить планету.

Поскольку Джеймс Уэбб чувствителен к меньшим планетам с массой Сатурна, он может обнаружить другие экзопланеты, которые были выброшены из этой и других внутренних планетных систем. «С помощью Уэбба мы можем начать искать планеты, которые и немного старше, и немного меньше», — говорят астрономы. Уникальная чувствительность и возможности создания изображений нового телескопа, запуск которого состоится в 2021 году, откроют новые возможности для обнаружения и изучения этих странных планет и систем.

Выводы исследователей были опубликованы в The Astronomical Journal.