Гигантский мяч для регби в космосе оказался необъяснимым явлением

По всем расчётам, этого причудливого мира вообще не должно быть там, где он обосновался.

19 января 2022, 00:40

Импровизация художника на то, как выглядит планета WASP-103 b и её звезда-хозяин. Иллюстрация © European Space Agency

Телескоп, у которого целых восемь "труб" и в который никто не смотрит, — примерно так и выглядит современная астрономия. Перед нами робот, построенный специально для поиска экзопланет. Его зовут SuperWASP, WASP — это Wide Angle Search for Planets — "широкоугольный поиск планет". Он работает в Южной Африке, и точно такой же есть на Канарских островах.

Телескоп SuperWASP в ЮАР. Фото © Superwasp.org

Почти каждую минуту телескоп (а по сути астрограф, то есть телескоп, который фотографирует) делает целую серию снимков. За ночь набирается коллекция на 100 гигабайт, в кадр попадает примерно сто тысяч звёзд. А астроном в наши дни — это тот человек, который смотрит абсолютно невооружённым глазом в экран компьютера и изучает полученные изображения. И видит в том числе такие звёзды, которые в редкий телескоп можно различить, потому что они слишком далеко. В основном это сравнительно небольшие звёзды вроде нашего Солнца. Так что если вы где-нибудь прочитаете о далёкой звезде, у которой в названии есть аббревиатура WASP и какое-нибудь число, то эту звезду нашли на снимках с тех двух обсерваторий. А число это, собственно, порядковый номер.

Но самое интересное, это когда далёкая звезда вдруг немного потускнела, а потом снова стала такой же яркой, как всегда. Для учёного это верный признак того, что в момент потемнения на фоне её диска проходит планета. Так их часто и находят. Метод называется транзитным.

Иллюстрация транзитного метода обнаружения экзопланет. GIPHY, NASA

На сегодняшний день список экзопланет насчитывает уже почти пять тысяч, и из них с помощью SuperWASP нашли около ста восьмидесяти. А сейчас речь идёт о 103-й по счёту — WASP-103b. Находится она у одноимённой звезды в созвездии Геркулеса, в 1800 световых лет от нас. Для сравнения: звёзды, которые мы видим в ночном небе, находятся максимум в сотнях световых лет. Допустим, знаменитая Бетельгейзе из созвездия Орион, которая должна вот-вот взорваться, готовится к эпичному финалу в 600 световых годах отсюда. А Сириус вообще, можно сказать, сосед — какие-то восемь световых лет.

Так вот, планета WASP-103b открыта в 2015 году, и с тех пор её прохождение перед диском звезды наблюдали ещё бесчисленное множество раз — оно происходит каждые 22 земных часа. Именно столько занимает один её оборот вокруг светила. Такой короткий год может быть только на планете, которая кружится очень и очень близко к своему солнцу. Наш Меркурий, например, делает оборот за 88 земных дней, и расположен он в 46–69 миллионах километров от Солнца (орбита чуть вытянута).

Звезда WASP-103, надо сказать, в 1,7 раза крупнее нашего Солнца и на 200 градусов горячее. И если учесть параметры движения планеты и потускнение во время транзита, то получается, что WASP-103b — "горячий Юпитер", то есть раскалённый газовый гигант. Такие очень часто находят просто потому, что они большие и их легче заметить. Этот "Юпитер" в 1,5 раза массивнее нашего и в 20 раз его горячее, а находится он менее чем в трёх миллионах километров от звезды. То есть ещё совсем чуть-чуть — и гравитация светила разорвёт и проглотит планету.

И вот самая, пожалуй, эффектная деталь этой ситуации: при такой близости к солнцу газовый шар — это вовсе не шар. Его просто-напросто как бы вытянуло, и он стал похож на тот самый мяч для регби, который мы использовали для завлекательного заголовка.

Планета WASP-103b в представлении художника. Фото: ЕКА"Хеопс" показал экзопланету в форме мяча для регби (esa.int)

Но интрига на самом деле не в этом. Интрига как минимум в том, что так близко к звезде эта планета вообще никак не могла бы образоваться — притяжение просто не дало бы газу собраться ни в шар, ни в мяч для регби, ни во что. Но это бы ещё полбеды, потому что, в принципе, вполне можно предположить, что сформировался этот "Юпитер" где-нибудь подальше, а потом со временем постепенно переезжал всё ближе и ближе.

И тут мы подходим к главной загадке. Собственно, логика подсказывает, что такова судьба всех этих горячих шаров и мячей: рано или поздно они станут добычей своих солнц. И их движение по орбите это до сих пор подтверждало: у всех приличных экзо-Юпитеров орбитальный период понемногу сокращается, значит, они приближаются и приближаются к неизбежному финалу. А вот мяч для регби, кажется, презрел законы физики: его год едва заметно увеличивается, то есть планета удаляется от звезды! Спрашивается, какая же такая неизвестная и невероятная сила помогает ей противостоять столь мощной гравитации? Конечно, учёные всегда оставляют место сомнению, размышляют, что, может быть, они всё-таки где-нибудь ошиблись, потому что сами посудите: телескоп показывает то, что совершенно невозможно.