Гигантская планета Бета Живописца b (Beta Pictoris b) движется почти точно в экваториальной плоскости своей центральной звезды, точно так же, как это происходит с планетами в нашей Солнечной системе. Об этом свидетельствуют наблюдения международной группы исследователей, использующих специальный инструмент на «Очень Большом Телескопе» (Very Large Telescope) VLT Европейской южной обсерватории ESO в Чили.
© ESO / A. M. Lagrange / SPHERE Consortium / S. Kraus
Это первые случай, когда астрономам удалось продемонстрировать такую ориентацию для экзопланеты, которая находится на широкой орбите вокруг своей звезды. Такие наблюдения позволяют сделать выводы о формировании планетных систем, подчеркивают ученые в журнале Astrophysical Journal.
Сегодня астрономы предполагают, что звезды и планеты возникают из вращающихся газовых облаков, которые медленно притягиваются друг к другу и уплотняются под действием гравитации. Звезда изначально формируется в центре облака, в то время как остальная часть облака при вращении сглаживается в плоский диск. Затем в этом диске путем дальнейшего сжатия формируются и планеты. В этом сценарии общее вращательное движение облака показывает, что диск - и, следовательно, также возникающие впоследствии из него планеты - расположены в экваториальной плоскости звезды. Именно так это выглядит в нашей Солнечной системе.
«Поэтому для астрономов стало большим сюрпризом, когда наблюдения экзопланет показали, что треть из них движется по орбитам далеко за пределами экваториальной плоскости», - объясняет Стефан Краус из Университета Эксетера в Великобритании. Однако такие измерения изначально были возможны только для больших планет на очень близких к своей звезде орбитах - такие планеты принято называть «горячими Юпитерами». Ученые предполагают, что такие планеты мигрировали изнутри системы наружу в течение миллиардов лет и могли значительно изменять свою орбитальную плоскость в результате столкновений с другими планетами.
Таким образом, ключевой вопрос заключается в том, как же планеты движутся в наружном направлении в системах, которые остаются относительно нетронутыми различными катастрофами. С помощью четырех телескопов обсерватории VLT и специального спектрографа Краус и его коллеги смогли очень точно определить положение оси вращения звезды Бета Живописца. При этом орбита планеты Бета Живописца b уже была известна из предыдущих наблюдений. Планета с 13-кратной массой Юпитера вращается вокруг своей звезды с периодом в 22 года на расстоянии, примерно равном расстоянию от Солнца до Сатурна. Новые наблюдения Крауса и его команды позволили определить, что орбитальная плоскость планеты менее чем на три градуса наклонена к экваториальной плоскости звезды.
Исследователи видят в этом подтверждение теории образования планет во вращающемся диске из газа и пыли. Тем не менее, необходимо проверить ориентацию орбит еще на многих других звездах, чтобы убедиться, что наша Солнечная система и система Бета Живописца не являются уникальными и исключительными системами. Соответственно, команда Крауса теперь хочет применить свой метод и к центральным звездам других экзопланет, которые вращаются вокруг своих звезд на широких орбитах.
