Необычная планета с тремя солнцами

Татуин — родная планета Люка Скайуокера (Luke Skywalker) в саге «Звездные войны» — была странным миром с двумя солнцами на небе. Реальность оказалась удивительнее фантазий создателей фильма: астрономы нашли планету в еще более экзотической системе, где в определенные периоды отсутствует размеренное чередование дней и ночей, а иногда, наоборот, наблюдаются сказочные «тройные» восходы и закаты, причем длительность этих периодов может быть больше человеческой жизни.

Открытие было сделано группой астрономов Университета штата Аризона (University of Arizona) с использованием Очень большого телескопа Европейской Южной обсерватории (VLT TSO) в Чили. Планета, получившая обозначение HD 131399Ab, обращается вокруг самой яркой из трех звезд системы. Ее орбита весьма нестабильна вследствие сложной и изменчивой конфигурации гравитационных полей, создаваемых тремя массивными светилами, поэтому вряд ли она просуществует в своем нынешнем статусе больше нескольких миллионов лет. Непонятно также, каким образом этот объект оказался на своей нынешней орбите.

Возраст системы HD 131399, расположенной на расстоянии около 320 световых лет в направлении созвездия Центавра, оценивается примерно в 16 млн лет, что делает ее планетоподобный спутник самой молодой среди известных на данный момент экзопланет. Интересно, что найти его удалось не косвенными методами (спектральным или транзитным), а путем прямых наблюдений.

Из всех планет иных звезд, открытых таким способом, HD 131399Ab является наиболее холодной — с температурой поверхности около 580°C — и маломассивной (она всего вчетверо тяжелее Юпитера). Год на ней длиннее земного в 550 раз. Около половины этого периода три солнца в небе планеты расположены близко друг к другу, остальное время более яркое проводит вдали от пары более слабых.

HD 131399Ab стала первой экзопланетой, открытой с использованием инструмента SPHERE на телескопе VLT ESO. Этот прибор обладает повышенной чувствительностью в инфракрасном диапазоне спектра, что позволяет ему обнаруживать тепловые сигнатуры молодых планет, а также производить коррекцию искажений, вносимых атмосферными неоднородностями. Специальная маска помогает блокировать свет центральной звезды, создающий ореол, в котором теряются ее слабые спутники.

Для точного определения траектории планеты понадобится множество продолжительных повторных наблюдений. Пока астрономы опираются на данные компьютерного моделирования, по результатам которого самым вероятным представляется следующий сценарий: ярчайшая из звезд с массой в 0,8 солнечной, имеющая обозначение HD 131399A, обращается вокруг менее массивных звезд B и C по орбите радиусом порядка 300 а.е. (в триста раз больше среднего расстояния между Землей и Солнцем). Две последних находятся друг от друга на расстоянии примерно 10 а.е., что чуть больше среднего радиуса орбиты Сатурна, и вращаются вокруг общего центра масс.

HD 131399Ab «облетает» звезду A по орбите радиусом около 80 а.е., время от времени проходя между ней и звездной парой B/C. Очевидно, гравитация этой пары не может не искажать пути планеты, отклоняя его от «правильного» эллипса. Как показывают модели, существует множество вариантов орбитальных сценариев, однако выводы о долгосрочной стабильности системы могут быть сделаны только после завершения серии запланированных прецизионных наблюдений и детального анализа их результатов. Если экзопланета движется слишком далеко от наиболее массивной звезды, нельзя исключить вариант ее «выброса» из сферы притяжения светила в межзвездное пространство. Строго говоря, подобный тип орбиты может быть стабильным, но любое постороннее гравитационное возмущение (даже незначительное) чревато негативными последствиями — нарушением устойчивости системы и ее распадом.

Планеты в двойных и кратных звездных системах представляют особый интерес для астрономов и планетологов, поскольку они являются наглядными примерами того, как реализуются механизмы планетообразования в крайне экстремальных условиях. Конечно, с точки зрения наземных наблюдателей, привыкших жить под «одиночным» Солнцем, такие системы выглядят экзотическими, однако они встречаются во Вселенной достаточно часто, и планетоподобные объекты в них, как оказалось, тоже нельзя назвать большой редкостью.