Ученые впервые открыли экзопланету, вращающуюся сразу вокруг двух звезд в перпендикулярной им плоскости. Статья об этом «случайном» открытии опубликована в журнале Science Advances.
Первая открытая астрономами экзопланета, вращающаяся вокруг не одной, а сразу двух звезд, несколько лет назад произвела сенсацию в научном мире. С тех пор планет, вращающихся вокруг двух звезд, подобных вымышленной планете Татуин из «Звездных войн», открыто 16.
Орбиты всех таких планет, как выяснилось, лежат примерно в той же плоскости, в которой вращаются и их звезды. Тем не менее ученые не исключали, что подобные звезды могут вращаться в плоскостях, перпендикулярных орбитам звезд — расчеты показывают, что такие траектории могут быть стабильны, и на них уже находили следы протопланетных дисков.
Первую такую планету открыли астрономы под руководством Томаса Байкрофта из Бирмингемского университета. Изначально, еще в 2018 году астрономы обнаружили гравитационно связанную пару необычных тусклых звезд — так называемых коричневых карликов, объектов обладающих промежуточными характеристиками между звездами и планетами. Масс этих объектов не хватает для полноценного поддержания термоядерных реакций в их недрах, поэтому излучают они в основном в инфракрасном диапазоне. Карлики имеют массы 0.0331 и 0.0332 масс Солнца и вращаются вокруг общего центра масс с периодом 20,9 суток по эллиптическим орбитам.
Точные параметры орбит и скорости обеих звезд команда Байкрофта смогла определить с помощью спектрографа на телескопе VLT Европейской южной обсерватории в Чили. Эти наблюдения позволили заметить постоянную эволюцию орбит обеих карликов — так называемую прецессию линии апсид. «В этой работе мы проанализировали радиальные скорости и заметили явное указание на ретроградную прецессию линии апсид. Мы интерпретируем это, как признак планеты, вращающейся в полярной плоскости — одну из возможных причин ретроградной прецессии».
«Мы рассмотрели все возможные сценарии, и единственный, соответствующий наблюдениям — планета на полярной орбите вокруг этой двойной системы, — пояснил Байкрофт. — Открытие оказалось случайным, в том смысле, что наши наблюдения не делались для поиска такой планеты, или орбитальной конфигурации. Поэтому это стало таким сюрпризом».
Ученые не могли оценить точные параметры невидимой, но существующей планеты. Расчеты, проведенные для решения задачи N тел, показали два варианта ее параметров — масса в 10 масс Земли и орбитальный период 100 дней, либо масса 100 масс Земли и орбитальный период 400 дней.