Знаменитий подвійний захід сонця на Татуїні з “Зоряних воєн” – це не просто наукова фантастика. Планети, що обертаються навколо двох зірок, так звані циркумбінарні планети, дійсно існують в Чумацькому Шляху. Однак астрономи виявили їх набагато менше, ніж очікувалося, і нове дослідження передбачає, що теорія загальної теорії відносності Ейнштейна може бути винна.
Зниклі планети: статистична аномалія
Враховуючи, що приблизно 10% систем із однією зіркою містять планети, вчені передбачали аналогічний показник для 3000 відомих подвійних зоряних систем у нашій галактиці. Це означало б близько 300 циркумбінарних планет. Однак, серед більш ніж 6000 екзопланет, виявлених на даний момент, підтверджено всього 14. Ця невідповідність спантеличила дослідників, спонукавши їх вивчити фізику, що лежить в основі.
Роль загальної теорії відносності та орбітального хаосу
Нове дослідження, очолюване Мохаммадом Фархатом із Каліфорнійського університету в Берклі, вказує на хаотичну взаємодію гравітації у подвійних системах. Дві зірки обертаються одна навколо одної по еліптичних орбітах, і будь-яка планета, яка потрапила в їхній гравітаційний танець, відчуває повільну спіральну зміну своєї орбіти — процес, званий прецесією.
Вирішальним чином, самі зірки також прецесують через ефекти загальної теорії відносності. У міру того як зірки наближаються один до одного з часом, їхня прецесія прискорюється, тоді як планетарна сповільнюється. Коли ці швидкості збігаються, орбіта планети стає небезпечно розтягнутою.
Дестабілізація та викид
Цей резонанс створює екстремальну орбітальну нестабільність. Згідно з дослідженням, або планета спірально закручується всередину і розривається зірками, або її викидає із системи. Цей ефект особливо виражений у тісних подвійних системах, де зірки обертаються дуже близько одна до одної (періоди на тиждень або менше).
Чому ми можемо їх пропустити
Дослідження також виділяє потенційну спостережну упередженість. Поточні місії пошуку планет, такі як Kepler і TESS, найбільш ефективні при виявленні планет в тісних подвійних системах, де нестабільність максимальна. Це означає, що відсутність виявлень може бути пов’язана не з фактичною нестачею, а з тим, що ці планети недовговічні або важко спостерігати.
Зрештою, Чумацький Шлях може приховувати сотні чи тисячі світів, схожих на Татуїн. Завдання тепер – удосконалити наші методи пошуку, щоб виявити їх, перш ніж гравітація розірве їх на частини або викине у міжзоряний простір.
