Учёные рассказали, как двойные звезды отторгают планеты

Плотное взаимодействие двух ярких звезд порой создает сложную орбитальную динамику для любых планет, которые вращаются вокруг обеих звезд. Вблизи двойной звезды гравитационные возмущения сильны, а орбиты вокруг общего центра масс становятся крайне неустойчивыми.

Учёные рассказали, как двойные звезды отторгают планеты

Исследование Вашингтонского университета моделировало пары звезд с орбитальным периодом вокруг общего центра масс не более десяти земных суток. При таких условиях внутри зоны неустойчивости планета не может удержать стабильную орбиту: попытки прорваться внутрь приводят к импульсам гравитационного поля, и планета либо теряет орбиту, либо вылетает из системы. Границы зоны зависят от эволюции самой пары звёзд, и участок потенциально пригодный для жизни может сдвигаться во времени.

Авторы показывают, что не менее 87 процентов близких двойных звёзд теряют как минимум одну планету в ходе эволюции системы, что объясняет редкость планет в таких системах. Динамическая эволюция и перемещение границ устойчивости ограничивают пространство для длительно устойчивых орбит в circumbinary окружении и подсказывают, где планеты наиболее вероятны.

Практически это значит, что искомые экзопланеты планеты должны располагаться за пределами зоны неустойчивости, а наибольшие шансы обнаружить их в системах, где устойчивые периоды вокруг пары звёзд сохраняются длительно. Наблюдательная стратегия должна сосредоточиться на таких системах и учитывать эволюцию границ устойчивости в процессе планетной генерации.

Публикация в Astrophysical Journal дополняет картину редкости планет в двойных системах и подтверждает идею, что границы устойчивости естественным образом ограничивают регионы формирования и выживания планет в circumbinary дисках. В контексте наблюдений это означает сосредоточение на системах с долгосрочно устойчивыми орбитами и расширение теоретических моделей формирования планет в circumbinary среде.

Авторы предлагают ориентировать поиски на двойные звезды, где устойчивые периоды вокруг пары сохраняются на протяжении длительного времени, что повышает вероятность существования устойчивых circumbinary планет и благоприятствует новым открытиям.

  • Другие новости