Планеты Веги - как бульдоги под ковром

Планеты Веги шевелятся под ковром

Астрономы из эдинбургской Королевской обсерватории (Royal Observatory, Edinburgh) доказали, что Вега, одна из самых ярких и известных звезд на нашем небе, имеет планетную систему. При этом утверждается, что система Веги очень похожа на нашу собственную Солнечную систему - во всяком случае больше, чем какая-либо другая из всех, обнаруженных до сих пор. Правда наши "родные" планеты старше на несколько миллиардов лет...

На нынешний момент удалось открыть уже свыше сотни планет у других звезд, однако из-за специфики способов их обнаружения (в основном по гравитационному воздействию на родительскую звезду) почти все они представляют собой газовые гиганты вроде Юпитера и с точки зрения современной науки малоперспективны для поиска на них жизни и разума. К тому же эти планеты (за редким исключением) обращаются по своим орбитам очень близко к звезде, некоторые сильно раскалены и даже постепенно теряют атмосферу. Находясь на такой "неудачной" орбите, гиганты кроме всего прочего мешают образованию планет земной группы. Впрочем, нужно еще раз оговориться, что все эти разительные отличия от нашей собственной Солнечной системы обусловлены в первую очередь современными методами регистрации экзопланет. Причем в каталогах есть еще несколько землеподобных планет, открытых возле "мертвых" звезд - пульсаров, но вероятность отыскать на них жизнь тоже, понятное дело, мала. Изредка встречаются и системы, где планеты-гиганты удалены от своей звезды на расстояние, достаточное, чтобы дать образоваться "младшим братьям", каковые, впрочем, все равно не могут пока быть обнаружены современными методами, разве только случайно (при редком и "удачном" с точки зрения земных наблюдателей прохождении по звездному диску). Понятно, что в этой ситуации сенсацией считается любое отступление от этих довольно грустных (для астрофизиков) закономерностей.

И вот сравнительно недавно родилась новая идея - изучать протопланетные диски, из которых готовы вот-вот "сгуститься" первые протопланеты, а затем путем компьютерного моделирования поведения газового диска "нащупать" в них новорожденные "комки". Это могут быть и своеобразные "прорези" в структуре концентрических колец вокруг звезды (чем-то похожих на кольца Сатурна и других планет-гигантов) и, наоборот, "вздутия" - неоднородности среди газа и пыли. В данном случае речь идет о наблюдениях структуры небольшого пылевого диска вокруг Веги. Компьютерное моделирование показало, что его вид лучше всего описывается, если допустить существование "под ковром" невидимой планеты массой с Нептун, к тому же обращающейся вокруг своей звезды на расстоянии, на которое сам Нептун отдален от нашего Солнца в нашей собственной Солнечной системе. Такая широкая орбита этой нептуноподобной планеты означает, что возле Веги вполне достаточно места для того, чтобы в свой черед образовались и какие-нибудь небольшие планеты, сложенные из скальных пород, подобные Земле. Собственно, этого уже достаточно для того, чтобы новость заинтересовала широкую публику, главный интерес которой к астрономии, вероятно, заключается в том, чтобы узнать, одиноки ли мы во Вселенной ("Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе, - науке это неизвестно...").

К сожалению, вероятность отыскать жизнь вблизи Веги гораздо меньше, чем даже для тех звезд, у которых планеты до сих пор не найдены. Во-первых, ее планетная система еще окончательно не сформировалась, а во-вторых, новоявленный "родственничек" обладает недюжинной радиацией. Вега расположена от нас относительно близко - в 25 световых годах от Солнца. По своей яркости она занимает пятое место среди всех звезд на земном небе и третье - среди звезд, видимых в Северном полушарии (голубоватая звездочка из созвездия Лиры - Альфа Лиры). Она имеет диаметр в три раза больше солнечного и, соответственно, светит в 58 раз ярче нашей звезды (поэтому долгое время и не удавалось как следует разглядеть относительно тусклое облачко возле нее). Значит, и срок жизни ей отмерен гораздо меньший. Поэтому с научной точки зрения фантасты, размещавшие где-то у Веги высокоразвитые цивилизации, мягко говоря, неправы. Например, в рассказе популярного у советских читателей поляка Конрада Фиалковского ("Бессмертный с Веги") некие могущественные инопланетяне не только разложили на атомы посланный к ним земной звездолет, но и сложили его затем неправильно - из антиматерии. Впрочем, как только ошибка прояснилась, они не преминули все исправить и пообещали через пару столетий прислать "правильный образец".

Тем не менее, сам по себе факт существования такой звездной системы - вещь весьма обнадеживающая. Это лишний раз подтверждает правильность современных взглядов на формирование планетных систем и дает надежду на то, что "конфигурация" нашей собственной планетной системы не является чем-то неповторимым. Результаты моделирования приведены в Astrophysical Journal в публикации от 1 декабря 2003 г. Они основываются на наблюдениях, выполненных при помощи самой чувствительной в мире субмиллиметровой камеры SCUBA, смонтированной на Телескопе имени Джеймса Клерка Максвелла (James Clerk Maxwell Telescope, Мауна-Кеа, Гавайи, 4 тысячи метров над уровнем моря). На изображениях, полученные SCUBA, видно облако у Веги, состоящее из очень холодной пыли (-180°). Неправильная форма этого облака - свидетельство того, что оно, по всей видимости, содержит планеты, объясняет астроном Марк Вьятт (Mark Wyatt), автор статьи. Хотя мы и не можем непосредственно наблюдать эти планеты, зато можем кое-что узнать об их параметрах по внесенным ими в облако возмущениям.

Полагают, что похожая на Нептун планета, о которой речь, когда-то сформировалась гораздо ближе к Веге, чем расположена сейчас. И пока она сдвигалась на свою текущую позицию (процесс продолжался приблизительно 56 миллионов лет), множество комет отправились вдаль, вырванные ее гравитацией из общей массы пылевого диска. Тот же самый процесс, как полагают, протекал когда-то и в нашей Солнечной системе. Нептун был отодвинут от Солнца из-за присутствия Юпитера. Поэтому при наличии подобной Нептуну планеты Вега может также иметь и более массивную планету, подобную Юпитеру, на орбите, расположенной ближе к светилу. Предсказано, что такие "комки" в диске делают оборот по орбите за триста лет. Если провести больше наблюдений в течение нескольких ближайших лет, можно подтвердить или опровергнуть эти построения.

Источники:

New evidence for Solar-like planetary system around nearby star - PPARC News (Particle Physics and Astronomy Research Councils UK Astronomy Technology Centre (ATC) at the Royal Observatory, Edinburgh)

Dusty disc may mean other Earths - BBC News

На верхней иллюстрации:

Псевдоцветное изображение температурных градаций диска у Веги с сайта www.pparc.ac.uk. Дисковая структура включает в себя две яркие группы, показанные желтым и красным цветом. Звезда едва заметна и расположена в самом центре изображения, между этими двумя группами. Район, показанный на снимке, в два раза превышает расстояние от Солнца до Нептуна. Недостача пыли поблизости от звезды - первый признак того, что планетная система скрывается в этом отверстии. Компьютерное моделирование показывает, что эта система очень похожа на нашу собственную Солнечную систему. Положение звезды отмечено звездочкой (*), а предсказанное положение новооткрытой планеты и направление ее движения - крестиком (x).