Возможно, астрономы только что разгадали тайну одной из самых удивительных ближайших к нам звездных систем. Ученым удалось создать первую жизнеспособную модель планетарной системы, вращающейся вокруг одной из первых звезд, у которой были обнаружены планеты.
Эта звездная система находится всего в 39 световых годах от нас в созвездии Рака. Она ярко сияет, если смотреть на нее с Земли, потому что расположена очень близко. Однако кое-что в этой системе уже давно озадачивает астрономов.
С 2002 года ученые не могли создать правдоподобную модель масс и орбит двух гигантских планет, расположенных близко к звезде под названием 55 Рака. Эти планеты находятся ближе к 55 Рака, чем Меркурий к нашему Солнцу, что ставило астрономов в тупик. Они не могли понять, как такие массивные планеты не врезаются в свою родительскую звезду и не сталкиваются друг с другом.
«Планетарная система 55 Рака уникальна как разнообразием известных планет, так и количеством и разнообразием астрономических наблюдений, — сказал Эрик Форд, один из исследователей, в пресс-релизе. — Из-за сложности этой системы интерпретировать наблюдения необычайно трудно».
В данном случае исследователи разработали инструмент для моделирования планетарных систем с использованием видеокарт, чтобы ускорить вычисления. Они объединили несколько типов наблюдений и выяснили, что одна из планет в системе в восемь раз массивнее Земли, находится на расстоянии, в два раза превышающем радиус Земли, но имеет такую же плотность, как наша планета. Они также обнаружили, что она совершает оборот вокруг своей звезды менее чем за 18 часов, а не почти за 3 дня, как считалось ранее.
«Эти две гигантские планеты в системе 55 Рака взаимодействуют настолько сильно, что мы можем фиксировать изменения в их орбитах, — сказал Бенджамин Нельсон, один из исследователей, в пресс-релизе. — Это очень интересное открытие, потому что оно позволяет нам узнать о планетах то, что обычно невозможно наблюдать. Однако быстрое взаимодействие между планетами также представляет собой проблему, поскольку моделирование системы требует длительного моделирования для каждой модели, чтобы определить траектории планет и, следовательно, вероятность того, что они просуществуют миллиарды лет без катастрофического столкновения».
Полученные данные позволяют узнать больше о том, как устроена эта звездная система. В частности, это может помочь астрономам получить информацию о других звездных системах, расположенных дальше от нас.
«Чтобы точно измерить свойства планеты с массой, превышающей массу Земли, необходимо точно учитывать движение планет-гигантов, — сказал Форд в пресс-релизе. — В большинстве предыдущих исследований взаимодействие планет не учитывалось. В нескольких более ранних работах эти эффекты моделировались, но из-за огромного количества вычислений, необходимых для полноценного анализа, применялся лишь упрощенный статистический анализ».
Результаты исследования представлены на заседании Международного астрономического союза в Бельгии в июле 2014 года.