28.01.2015 | Наука

У далекой звезды обнаружена гигантская система колец

Астрономы из Лейденской обсерватории (Нидерланды) и Рочестерского университета (США) обнаружили, что далёкая кольцевая система у очень молодой звезды солнечного типа J1407 обладает огромными размерами.

Эти кольца гораздо больше и тяжелее, нежели кольца Сатурна. Данная кольцевая система (первая в своём роде за пределами Солнечной системы) была открыта в 2012 году группой специалистов под руководством Эрика Мамажека (Eric Mamajek). Учёные выявили её по затемнению светила J1407.

Новый анализ данных, проведённый группой специалистов под руководством Мэтью Кенуорти (Matthew Kenworthy), показал: система состоит примерно из 37 колец, каждое из которых в диаметре составляет десятки миллионов километров. Кроме того, между кольцами существует явно различимая щель, в которой, вероятно, был сформирован спутник (экзолуна).

"Детали, которые мы узнали благодаря изменениям яркости звезды, невероятны, – рассказывает Кенуорти. – Затмение длится несколько недель (56 дней), но можно разглядеть быстрые изменения блеска длиной в десятки минут из-за тонких структур колец.

Звезда слишком далеко, чтобы наблюдать кольца непосредственно благодаря её блеску, однако мы создали модель на основе быстрого изменения яркости звёздного света, проходящего через кольцевую систему. Если бы подобными кольцами обладал Сатурн, то мы бы видели их ночью с Земли невооружённым глазом – это явление было бы гораздо ярче полнолуния".

Учёные полагают, что кольца держит близ себя планета, которую они именуют J1407b, она обращается вокруг светила J1407, периодически закрывая своим "сарафаном" свет звезды на длительный срок.

"Центральная планета системы гораздо больше, чем Юпитер или Сатурн, и её кольцевая система в 200 раз превышает по размеру кольца Сатурна, – отмечает Мамажек, выступивший соавтором новой работы. – Её можно назвать своего рода суперсатурном".

Астрономы проанализировали данные проекта SuperWASP, предназначенного для обнаружения газовых гигантов, проходящих по лику своей родительской звезды. В 2012 году, когда Мамажек и его коллеги сообщили об открытии молодой звезды J1407 и её необычных затмениях, предполагалось, что они были вызваны диском формирующейся луны, обращающейся вокруг молодой планеты-гиганта или коричневого карлика.

Последующие исследования, в которых были использованы адаптивная оптика и доплеровская спектроскопия, оценили массу кольцеобразного объекта. Новые данные подтвердили догадки, что в центре системы – планета-гигант.

Согласно измерениям, диаметр кольцевой системы составляет около 120 миллионов километров. Общая масса этих колец в сотню раз больше массы Луны, а радиус составляет 0,6 астрономических единиц (90 миллионов километров). Для сравнения: радиус колец Сатурна составляет 80 тысяч километров, а масса по разным оценкам составляет от 1/2000 до 1/650 массы Луны.

По словам Мамажека, кольца блокируют целых 95% света молодой звезды солнечного типа в течение нескольких дней. Это означает, что в этих кольцах очень высокая плотность материала, из которого могли бы сформироваться спутники. Именно формированием лун можно объяснить пробел-щель между кольцами, который был чётко виден в новой модели. Орбитальный период, за который этот спутник обращается вокруг J1407b, должен составлять около двух лет.

Астрономы ожидают, что в течение ближайших нескольких миллионов лет кольца будут истончаться и в конце концов исчезнут, так как из этого материала образуются новые экзолуны.

"Считается, что некоторые планеты, в том числе Юпитер, некогда обладали кольцами, из которых в итоге и образовались спутники, – объясняет Мамажек. – Тем не менее, пока мы не обнаружили этот объект, никто не видел настолько масштабную кольцевую систему".

Исследователи считают, что масса J1407b сравнима с 10-40 массами Юпитера. По мнению специалистов, наблюдение за таким необычным объектом является единственным возможным способом изучить ранние условия формирования спутников, физические и химические свойства зарождающихся околопланетных дисков.

С научной статьёй можно ознакомиться в издании Astrophysical Journal.

По публикациям UkrNet