Экзопланеты: Страница 2

Оглавление статей
Экзопланеты
Страница 2
Страница 3

Страница 2 из 3

 

 

Планеты у радиопульсара

Пока астрономы-оптики пытались обнаружить экзопланеты по колебани­ям близких звезд, радиоастрономы от­крыли целую планетную систему на расстоянии около 1000 световых лет от Солнца. Произошло это почти случай­но, в ходе исследования радиопульса­ров — быстро вращающихся нейтрон­ных звезд, излучающих строго перио­дические радиоимпульсы. Чтобы пояс­нить, каким методом это было сделано, вновь обратимся к примеру Солнечной системы, для простоты ограничив ее планетное население одним Юпитером.

Итак, Солнце и Юпитер обращаются вокруг общего центра масс. При этом для удаленного наблюдателя периоди­чески изменяется не только направле­ние на Солнце (это мы уже обсудили), но и расстояние до Солнца. А измене­ние расстояния до источника излуче­ния приводит к изменению длины вол­ны его спектральных линий (эффект Доплера): при удалении измеряемая длина волны линий возрастает (красное смещение), а приближение источника уменьшает воспринимаемую наблюда­телем длину волны спектральных ли­ний (синее смещение).

Можно ли использовать этот эффект для обнаружения Юпитера вблизи Солн­ца? Поскольку Юпитер движется по ор­бите со скоростью 13 000 м/сек., ско­рость движения Солнца по его собствен­ной орбите вокруг центра масс должна составлять 13 м/сек. Это скорость вело­сипедиста, ничтожно малая для мира небесных тел. Лучшие астрономичес­кие спектрографы замечают смещение линий в спектрах звезд, если те дви­жутся со скоростями более 500 м/с. Поэтому астрономы-оптики не надея­лись обнаружить планеты спектроско­пическим методом, используя тради­ционную аппаратуру. В конце 80-х годов они приступили к разработке принципиально новых приборов. А в это время…

Радиоастроном Алекс Волынчан (A. Wolszczan) с помощью 305-метро­вой антенны в Аресибо (Пуэрто-Рико) изучал радиопульсар PSR 1257+12, по­сылающий свои импульсы каждые 6,2 микросекунды. В 1991 г. ученый заме­тил периодическое изменение частоты прихода импульсов. Его американский коллега Дейл Фрейл (D. Frail) подтвер­дил это открытие наблюдениями на другом радиотелескопе. Стало ясно, что так проявляет себя периодическое дви­жение нейтронной звезды, вызванное обращением вокруг нее невидимых тел. Поскольку пульсары — чрезвычайно стабильные источники излучения, а ра­диоастрономическая аппаратура фик­сирует моменты прихода импульсов с высочайшей точностью, движение пульсара изучено очень детально. К 1993 г. удалось выявить присутствие рядом с ним трех планет с массами 0,2, 4,3 и 3,6 земной, обращающихся с пе­риодами 25, 67 и 98 суток соответствен­но. В 1996 г. ученые сообщили о при­сутствии в этой системе четвертой пла­неты с массой Сатурна и периодом око­ло 170 лет.

Пульсар — это остаток от взрыва Сверхновой. В момент взрыва звезда теряет большую часть своей массы и ее остаток не может своим притяжением удержать планеты. Это очень странная планетная система, скорее всего — бесплодный неприветливый мир кро­мешной тьмы и яростных потоков электронов и гамма-квантов, бьющих от пульсара по планетам направлен­ным потоком с частотой 160 раз в се­кунду. Трудно понять, как эти плане­ты могли сохраниться рядом с ней­тронной звездой после взрыва Свер­хновой. Возможно, они сформирова­лись позднее, но из чего и как — неяс­но. По одной из гипотез, в этом заме­шана звезда-соседка.

Та легкость, с которой планеты зем­ного типа были обнаружены у первого пульсара, вдохновила радиоастрономов на анализ сигналов и других «косми­ческих маяков» (которых сейчас от­крыто более 1000). Но этот поиск оказал­ся почти безрезультатным: лишь у еще одного пульсара (PSR 1620-26) обнару­жилась планета-гигант в несколько раз массивнее Юпитера. Пока планетные системы пульсаров из-за их непонятно­го происхождения считают экзотичес­ким исключением из правил. Но, заме­тим, система пульсара PSR 1257+12 до сих пор дает нам единственный пример планет земного типа за пределами Сол­нечной системы.

«Горячие Юпитеры»

Первая экзопланета у «нормаль­ной» звезды была обнаружена в 1995 г. Ее открыли астрономы Мишель Ма­йор и Дидье Квелоц из Женевской обсерватории (Швейцария), построив­шие оптический спектрометр, кото­рый измеряет доплеровское смещение линий с изумительной точностью — до 13 м/сек. В 1994 г. они приступили к систематическому измерению ско­ростей 142 подобных Солнцу звезд и довольно быстро обнаружили «пока­чивания» звезды 51 Пегаса, удален­ной от нас на 50 световых лет. Анализ движения звезды показал, что коле­бания происходят с периодом 4,23 су­ток и, очевидно, вызваны влиянием планеты с массой 0,47 Мю (массы Юпитера).

Удивительное соседство: звезда — желтый карлик, почти точная копия нашего Солнца, и рядом с ней бешено мчится планета-гигант, удаленная от своей звезды на расстояние в 20 раз меньшее, чем Земля от Солнца. Не сразу поверили ученые в свое откры­тие. Ведь обнаруженная ими планета из-за близости к звезде должна быть нагрета до 1000° К. «Горячий Юпи­тер»! Такого не ожидал никто. Астро­номы скептически отнеслись к сооб­щению Майора и Квелоца. Быть мо­жет, за колебания звезды была приня­та пульсация ее атмосферы? Однако новые наблюдения подтвердили отк­рытие.

Image 

В последние годы высокоточными измерениями скоростей звезд для вы­явления их периодического смещения занимаются несколько групп астроно­мов. К августу 2004 г. обнаружено около 105 планетных систем и еще несколько десятков «заподозрено». Почти все они выявлены по присутс­твию в них планет-гигантов с массами от 0,12 до 13 Мю. Всего открыто боле 120 планет. Примерно половина из них движется по почти круговым ор­битам. Периоды их обращения состав­ляют от полутора суток до 15 лет. Од­нако у сотни детально изученных звезд признаков планетных систем обнару­жено не было. Вероятно, крупные планеты, хоть и встречаются довольно часто, есть не у каждой звезды.

Кроме того, у десятков звезд обнару­жены спутники с массой от 13 до 60 Мю, но считать их планетами не совсем спра­ведливо, поскольку на определенном этапе формирования таких тел в их нед­рах должны были происходить термоя­дерные реакции (горение дейтерия). Та­кие тела следует отнести к семейству звезд с малой массой — коричневых карликов.

« ПредыдущаяСлед. »


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: