Найдена самая странная звездная система с ретроградной планетой и звездой-зомби
Система ню Октанта (ν Октанта, nu Octantis) давно вызывает споры в научном сообществе из-за необычного сигнала, впервые обнаруженного почти двадцать лет назад, который указывал на наличие крупной планеты, но не укладывался в привычные представления о динамике таких систем. Новое исследование расставило все по местам: оказалось, что планета действительно существует, ее орбита ретроградная, а одна из звезд системы — и вовсе не звезда, а белый карлик. То есть, объект, существование которого даже в теории представлялось ученым сомнительным, не только оказался реальным, но и заставил специалистов пересмотреть подходы к формированию планетных систем в экстремальных условиях.
Система ν Октанта состоит из двух звезд. Главная из них — субгигант, в 1,6 раза массивнее Солнца, а вторая — объект с массой около половины солнечной. Они обращаются друг вокруг друга с периодом в 1050 дней. Еще в 2004 году астрофизик Дэвид Рамм зафиксировал дополнительные колебания радиальной скорости ν Октанта А — именно так обычно и находят экзопланеты. Эти данные намекали на существование массивной планеты, примерно в два раза тяжелее Юпитера, с орбитой в 400 дней. Но ее предполагаемая орбита должна была быть ретроградной — то есть двигаться в направлении, противоположном движению звезд — и это шло вразрез с известными науке механизмами формирования планет.
Чтобы разрешить этот научный парадокс, астрофизики провели серию высокоточных наблюдений с помощью спектрографа HARPS, работающего в Европейской южной обсерватории. Они объединили новые данные с архивными, получив в итоге 18-летнюю хронику изменений. Анализ подтвердил, что сигнал от планеты реален, а ее ретроградная орбита стабильна и почти совпадает по плоскости с орбитой самой звездной пары. Это делает систему особенно интересной для изучения редких сценариев эволюции планет.
Следующий шаг заключался в определении природы второй звезды, ν Октанта B. По массе она могла оказаться либо обычной маломассивной звездой, либо белым карликом — плотным и тусклым остатком некогда яркой звезды. С помощью адаптивной оптики инструмента SPHERE на Очень Большом Телескопе удалось установить, что объект не наблюдается напрямую, что характерно именно для белых карликов. Это значит, что ν Октанта B когда-то была более массивной звездой, но давно уже сбросила большую часть своей массы и завершила активную эволюцию.
Моделирование показало, что изначально в системе были две звезды: ν Октанта B была тяжелее и примерно 2,4 раза массивнее Солнца, но около двух миллиардов лет назад она завершила свою жизнь и превратилась в белого карлика. Важно, что тогда планеты в этой системе еще не было. Ученые предполагают, что массивные выбросы вещества с умирающей звезды могли образовать диск вокруг другой — ν Октанта A — и именно в этом диске уже после завершения главной фазы звездной эволюции и сформировалась планета. Альтернативным сценарием может быть захват планеты из окружающей среды, но в любом случае это может быть первый в истории зафиксированный пример планеты «второго поколения» — то есть, такой, которая образовалась после рождения и эволюции звезд, а не вместе с ними.
Это открытие может радикально изменить представления о формировании планетных систем. Оно показывает, что даже в условиях, которые казались совершенно враждебными для планетообразования, могут существовать устойчивые планеты — причем в крайне необычных орбитальных конфигурациях.
