Учёные обнаружили юпитер, который с одной стороны горячее Солнца
Международная команда астрофизиков получила уникальную возможность заглянуть в будущее планетных систем, столкнувшихся со смертельным излучением собственных звезд. Ключом к разгадке стала двойная система, расположенная в 1400 световых годах от Земли, где белый карлик WD 0032-317 буквально «поджаривает» своего компаньона — коричневый карлик — до температуры, превышающей солнечную. Это открытие позволяет в реальном времени наблюдать процессы, которые, как считается, уничтожают атмосферы ультрагорячих юпитеров — класса экзопланет, находящихся на грани выживания.
Температурный контраст, невозможный для одиночной звезды
Аномалия, зафиксированная учеными, заключается в колоссальном перепаде температур на поверхности коричневого карлика. Его дневная сторона, постоянно обращенная к раскаленному белому карлику, разогрета до 7700 °C. Для сравнения, температура поверхности Солнца составляет «всего» 5500 °C. Однако ночная сторона этого же объекта холоднее почти на 5700 °C. Такой экстремальный градиент, невозможный для обычной звезды, делает эту систему идеальной лабораторией для изучения воздействия жесткого излучения на газовые гиганты.
Почему астрономы сравнивают коричневые карлики с экзопланетами
Коричневые карлики занимают промежуточное положение между планетами-гигантами и звездами. Их масса (от 75 до 88 масс Юпитера в данном случае) недостаточна для запуска термоядерных реакций, но они гораздо массивнее любой планеты. Тем не менее, с точки зрения физики процессов, пара «белый карлик — коричневый карлик» почти идеально имитирует систему «звезда — ультрагорячий юпитер». Белые карлики гораздо меньше и тусклее обычных звезд, что позволяет астрономам изучать компаньона без помех со стороны ослепительного света родительского светила. Именно это делает WD 0032-317 уникальным полигоном для проверки теорий о том, как ультрафиолетовое излучение испаряет атмосферы планет.
Ошибка, длившаяся два десятилетия
Система WD 0032–317 была впервые обнаружена в начале 2000-х годов в ходе обзора белых карликов. Тогда ученые ошибочно приняли ее за двойную звездную систему, состоящую из двух белых карликов. Причина крылась в ракурсе наблюдения: коричневый карлик был повернут к телескопу своей раскаленной дневной стороной, что делало его спектр неотличимым от спектра горячей звезды. Лишь при повторном анализе данных, когда объект показал свою холодную ночную сторону, ошибка была вскрыта. Этот случай наглядно демонстрирует, насколько сложно классифицировать объекты, находящиеся в столь тесных и агрессивных связках.
Разрушение атмосфер под микроскопом
Главный интерес для науки представляет именно реакция газовой оболочки на экстремальное излучение. На ультрагорячих юпитерах, расположенных вплотную к своим звездам, молекулы в атмосфере начинают распадаться под действием радиации. Однако наблюдать этот процесс на реальных планетах крайне трудно — их сигнал тонет в шуме родительской звезды, которая к тому же часто подвержена вспышкам. Система с белым карликом лишена этих недостатков. Здесь ученые могут напрямую изучать, как ультрафиолетовый поток срывает вещество с компаньона, и использовать эти данные для построения моделей испарения экзопланет.
Первоначально считалось, что белый карлик WD 0032-317 имеет массу около 0,4 солнечной. Этот параметр поставил перед астрофизиками новую загадку: звезде такой малой массы потребовалось бы больше времени, чем возраст Вселенной, чтобы эволюционировать в белый карлик. Разгадка, вероятно, кроется в бурном прошлом системы. Ученые предполагают, что два объекта некогда находились внутри общей газовой оболочки. Массивный коричневый карлик, вращаясь внутри этой оболочки, мог «украсть» часть массы у главной звезды, что катастрофически ускорило ее превращение в белый карлик. Таким образом, эта система интересна не только как аналог планетных систем, но и как ключ к пониманию механизмов звездной эволюции в тесных двойных системах.
