Знаменитый двойной закат на Татуине из Звёздных войн — это не просто научная фантастика. Планеты, вращающиеся вокруг двух звёзд, так называемые циркумбинарные планеты, действительно существуют в Млечном Пути. Однако астрономы обнаружили их гораздо меньше, чем ожидалось, и новое исследование предполагает, что теория общей теории относительности Эйнштейна может быть виновата.
Пропавшие планеты: статистическая аномалия
Учитывая, что примерно 10% систем с одной звездой содержат планеты, учёные предсказывали аналогичный показатель для 3000 известных двойных звёздных систем в нашей галактике. Это означало бы около 300 циркумбинарных планет. Однако, среди более чем 6000 экзопланет, обнаруженных на данный момент, подтверждено всего 14. Это несоответствие озадачило исследователей, побудив их изучить лежащую в основе физику.
Роль общей теории относительности и орбитального хаоса
Новое исследование, возглавляемое Мохаммадом Фархатом из Калифорнийского университета в Беркли, указывает на хаотичное взаимодействие гравитации в двойных системах. Две звезды вращаются друг вокруг друга по эллиптическим орбитам, и любая планета, попавшая в их гравитационный танец, испытывает медленное спиральное изменение своей орбиты — процесс, называемый прецессией.
Решающим образом, сами звёзды также прецессируют из-за эффектов общей теории относительности. По мере того как звёзды приближаются друг к другу со временем, их прецессия ускоряется, в то время как планетарная замедляется. Когда эти скорости совпадают, орбита планеты становится опасно растянутой.
Дестабилизация и выброс
Этот резонанс создаёт экстремальную орбитальную нестабильность. Согласно исследованию, либо планета спирально закручивается внутрь и разрывается звёздами, либо её выбрасывает из системы. Этот эффект особенно выражен в тесных двойных системах, где звёзды вращаются очень близко друг к другу (периоды в неделю или меньше).
Почему мы можем их пропустить
Исследование также выделяет потенциальную наблюдательную предвзятость. Текущие миссии по поиску планет, такие как Kepler и TESS, наиболее эффективны при обнаружении планет в тесных двойных системах, где нестабильность максимальна. Это означает, что отсутствие обнаружений может быть связано не с фактической нехваткой, а с тем, что эти планеты недолговечны или их трудно наблюдать.
В конечном счёте, Млечный Путь может скрывать сотни или тысячи миров, похожих на Татуин. Задача теперь — усовершенствовать наши методы поиска, чтобы обнаружить их, прежде чем гравитация разорвёт их на части или выбросит в межзвёздное пространство.
