Может ли у Солнца существовать далекая звезда-компаньон?

Планетарные системы далеких двойных звезд нестабильны: резонансы нарушают орбиты таких планет и могут даже привести к их выбросу в пространство.

Эксцентриситет орбиты - параметр ее формы, которая может быть представлена каким-либо коническим сечением (гиперболой, кругом, параболой, эллипсом) - и наклон орбиты экзопланеты, вращающейся вокруг далекой двойной звезды, чаще всего необычно велики. Причину этого астрономы видят в помехах, вызываемых гравитацией более удаленной звезды. Но точно неизвестно, как сила тяжести второй звезды влияет на строение планетной системы.

Исследования простой модели - отдельной планеты, вращающейся вокруг далекой двойной звезды - показывают, что достаточно большое наклонение орбиты звезды к плоскости орбиты планеты приводит к сильным колебаниям эксцентриситета и наклона орбиты. Однако этот резонанс Лидова-Козаи сам неустойчив: его может подавлять влияние других объектов, вызывающее прецессию орбиты планеты - когда ось вращающегося тела  медленно передвигается - например, гравитационное взаимодействие в системе с несколькими планетами.

Художественное изображение планетной системы далекой двойной звезды Фото: НАСА

Джихад Тоума (Jihad Touma) из Американского университета в Бейруте и Сешадри Шридхар Сешадри (Seshadri Sridhar) Raman Research Institute в Бангалоре провели компьютерные имитации разных конфигураций таких многопланетных систем далеких двойных звезд.

При этом они наткнулись на ранее незамеченное явление. В целом периоды орбитальных прецессий превышают периоды планет на несколько порядков, так что здесь никакие резонансы невозможны. В системе далекой двойной звезды ситуация может быть иной: орбитальный период второй звезды может быть такой же, что и периоды прецессий планет - и, следовательно, находиться с ними в резонансе. Больше того: даже если такого резонанса сначала нет, планета может, мигрируя в ранней фазе системы, войти в области резонанса.

Такие резонансы увеличивают затем эксцентриситет и наклон орбиты планеты и могут даже привести к выбросу планеты из системы. Исходя из наблюдений, можно ожидать, что далекие двойные звезды содержат меньше многопланетных систем, чем одиночные.

Тоума и Шридхар исследовали также, может ли Солнце иметь далекую звезду-компаньона. Моделирование показало в этом случае высокую вероятность резонанса с орбитой планеты Сатурн, а строение Солнечной системы не допускает существования такого спутника.

Источник: nature.com

Хаббл сделал новый снимок шарового скопления NGC 178

Опубликованный вчера новый снимок Европейского космического агентства показал шаровое скопление NGC 1783 - одно из крупнейших в Большом Магеллановом Облаке, спутниковой галактике Млечного Пути. Изображение получено с помощью усовершенствованной камеры для обзоров (ACS), установленной на борту космического телескопа Хаббл.

Наблюдать скопление, известное также как ESO 85-29 или HD 270921, можно в небе южного полушария. Кластер находится в созвездии Золотой Рыбы и удален от нас почти на 160000 световых лет.

Фото: ESA/Hubble &NASA /Джуди Шмидт

Скопление NGC 1783 было впервые замечено в 1835 году Джоном Гершелем. Масса его приблизительно в 170000 раз превышает солнечную.

Шаровые звездные скопления - это огромные звездные структуры, которые удерживаются вместе силой взаимного притяжения. Наблюдая цвет и яркость звезд кластера, астрономы могут вычислить его возраст. NGC 1783, видимо,меньше полутора миллиардов лет. Для шарового звездного скопления это юношеский возраст.

Астрономы полагают, что внешнее кольцо скопления, размеры которого составляют 26-84,5 световых года, немного моложе центра кластера. К тому же, в кластере было замечено не менее двух фаз звездообразования.

Изображении, сделанное Хабблом, отчетливо показывает симметричную форму кластера и нарастающую к его центру концентрацию звезд. Для шаровых скоплений такое строение очень характерно.

Версия этого изображения была представлена астрономом-любителем Джуди Шмидт (Judy Schmidt) на конкурс обработки изображений "Сокровища Хаббла".

Источник: spacetelescope.org

Найдена крупнейшая структура во Вселенной

Громадное кольцо, величина которого около пяти млрд световых лет, состоит из девяти гамма-всплесков - такая крупная структура противоречит сегодняшним представлениям космологии.

Астрономы обнаружили во Вселенной гигантское кольцо гамма-всплесков, в десять раз превышающе размерами все известные космические структуры. Диаметр его, охватывающий от 30 до 40 градусов неба, равен приблизительно пяти миллиардам световых лет. Самое удивительное, что объекта такой величины в Пространстве существовать не должно - это противоречит существующим космологическим моделям.

Сегодняшняя теория Вселенной

По современной теории, Вселенная в больших масштабах однородна и изотропна - материя и излучение распределены в Пространстве относительно равномерно. Это проявляется также в картах реликтового излучения и считается наряду с другими доказательством, что все началось с Большого взрыва. Поэтому ни одна структура во Вселенной не может быть больше более 1,2 млрд световых лет.

Гигантское кольцо гамма-всплесков

Но Лайошем Балашем (Lajos Balazs) из обсерватории Коколи в Будапеште и его коллегами обнаружено во Вселенной с помощью данных разных телескопов кольцо, значительно превышающее эти размеры. Оно состоит из девяти гамма-всплесков (GRB) и имеет диаметр примерно 5,6 млрд световых лет. Такие всплески считаются самыми яркими явлениями в космосе, они дают за несколько секунд больше энергии, чем Солнце за весь период его существования.

Кольцо из девяти гамма-всплесков имеет диаметр 5,6 млрд световых лет Фото: © Л. Балаш

Это кольцо гамма-всплесков простирается в небе с севера на юг дальше 43 °, а с востока на запад - 30 °, что в 70 раз больше диаметра полной Луны и в десять раз превосходит размерами все известные крупные космические структуры.

"Было огромным сюрпризом отыскать что-то настолько большое - это оказалось крупнейшей регулярной структурой в наблюдаемой Вселенной".
Лайош Балаш.

Яркие вспышки удалены от нас приблизительно на семь млрд световых лет. Вероятность того, что эти гамма-всплески расположены так чисто случайно, составляет 1:500000. Поэтому исследователи полагают, что структура должна быть действительно огромной.

"Но мы по-настоящему не понимаем, как она могла возникнуть".
Лайош Балаш.

Как объясняют астрономы, данные наблюдений показывают, что кольцо может быть лишь частью сферы, из которой мы видим только срез. Это подтверждается тем, что пузыри пустот, нити газа и галактики являются типичными проявлениями известных крупных структур. Однако размеры ранее известных форм такого типа не больше 500 млн световых лет.

Снимок Хаббла показывает свечение после далекой гамма-вспышки Фото: © NASA, ESA, N. Tanvir, A. Fruchter, A. Levan

Вопреки сегодняшней теории космологии

"Если наши наблюдения верны, то эта структура вступает в противоречие с текущей моделью Вселенной".
Лайош Балаш.

Астрономы теперь хотят больше узнать об этом таинственном кольце и исследовать, какие процессы привели к его возникновению, что может прояснить, действительно ли это открытие потребует пересмотра теории космологии, существующей сегодня.

Источник: mnras.oxfordjournals.org