«Кривые» двойные звезды оказались «фабриками» планет-сирот

Большинство обнаруженных нами экзопланет находятся на орбитах звезд. Но это ничего не говорит об общем количестве таких объектов во Вселенной. Потому что мы находим планеты как раз по их взаимодействию со звездой или колебаниям яркости ее света.

В неосвещенном межзвездном пространстве может летать множество планет-сирот, «выбитых» с их привычных траекторий силами гравитации либо мощным столкновением с другим объектом их системы.

При этом условия «освобождения» планеты от притяжения звезды и других планет довольно строгие: система должна быть «компактной». А по некоторым оценкам, таких «сирот» больше, чем «обычных» планет. Значит, механизм их освобождения должен быть значительно проще, а условия не такими уж строгими.

Авторы новой работы с помощью компьютерного моделирования показали, что источником планет-сирот могут быть «кривые» двойные звезды — системы с двумя звездами, у которых орбитальные плоскости находятся под наклоном друг к другу.

Планета-сирота в представлении художника / © ESO/L. Calçada/P. Delorme/R. Saito/VVV Consortium

В системах с одной звездой планеты должны располагаться на близких друг к другу орбитах, чтобы одной из них удалось «вырваться». Согласно результатам новой работы, в системах с двумя звездами планеты могут находиться довольно далеко друг от друга — и все же покинуть ее. Это потому, что гравитационного взаимодействия двух звезд и других планет в таких системах вполне достаточно для дестабилизации орбит некоторых планет.

При этом важную роль играет крупнейшая планета, которая сама не меняет положение. В двойных звездах с круговой орбитой для образования «сирот» достаточно гравитационного влияния объекта размером с Нептун. В системах с эллиптической орбитой — одной суперземли массой в десять раз больше, чем у нашей планеты. Отметим, что авторы нового исследования моделировали лишь системы с двумя планетами.

Также ученые пришли к выводу, что большинство планет-сирот должны быть небольшими объектами. Разглядеть их в межзвездном пространстве, конечно, сложно. Видимо, именно поэтому астрономы в основном находят лишь газовых гигантов-сирот.