Небесное тело, которого не должно быть

Антуан де Сент-Экзюпери однажды заметил: «Друг — это прежде всего тот, кто не берется судить». Похоже, Вселенная решила проверить, насколько астрономы готовы следовать этому принципу, подбросив им объект, который отказывается вписываться в привычные классификации. Европейский спутник COROT, запущенный для поиска экзопланет и изучения звёздных недр, обнаружил нечто, что грозит обрушить устоявшиеся представления о формировании планетных систем и эволюции звёзд. Находка, получившая пока сухое обозначение CoRoT-Exo-3b, ставит перед учёными вопросы, на которые у них нет готовых ответов.

Сам по себе факт обнаружения спутника у далёкой звезды давно перестал быть сенсацией. Но стоило исследователям проанализировать данные, как они оказались в тупике. Объект вращается вокруг звезды, которая лишь немногим крупнее нашего Солнца, — заурядной, ничем не примечательной. А вот её компаньон — совсем другое дело. Его диаметр составляет около 150 тысяч километров, что сопоставимо с размерами Юпитера. Казалось бы, типичная планета-гигант. Но масса CoRoT-Exo-3b превосходит юпитерианскую почти в 22 раза. Такое сочетание уже выглядит странно, однако главный сюрприз — в плотности: она вдвое превышает плотность свинца.

Слишком быстрый для своих размеров

Добавьте к этому период обращения — всего около 100 часов. Объект носится по орбите так близко к родительской звезде, что один его «год» длится чуть больше четырёх земных суток. Для тела с такой массой и размерами это невероятно короткий срок. Подобная стремительность вкупе с чудовищной плотностью не укладывается ни в одну из существующих моделей.

Астрофизики привыкли объяснять рождение элементов через термоядерный синтез в недрах звёзд. В большинстве светил водород превращается в гелий: четыре протона, пройдя цепочку промежуточных реакций, сливаются в альфа-частицу — ядро гелия. В маломассивных звёздах вроде нашего Солнца доминирует протон-протонный цикл, в более тяжёлых — углеродно-азотный. Когда водород выгорает, в массивных звёздах может запуститься синтез гелия в углерод, а затем и в более тяжёлые элементы — вплоть до железа. Но элементы тяжелее железа в обычных звёздных топках не рождаются. Они появляются в результате грандиозных взрывов сверхновых, где колоссальная энергия позволяет идти нуклеосинтезу дальше. Само присутствие на Земле элементов вроде свинца говорит о том, что наша Солнечная система собралась из остатков такой давней катастрофы.

Не планета и не звезда

И вот тут CoRoT-Exo-3b ставит учёных в тупик. Его плотность вдвое выше свинцовой — но откуда взялось столько тяжёлых элементов в одном объекте? Представить себе «свинцовую» планету или звезду попросту невозможно: неясен сам механизм, который собрал бы подобное количество вещества. С другой стороны, объект не может быть нейтронной звездой — для этого у него слишком мала масса и слишком велик размер. Не тянет он и на коричневого карлика, если предположить, что его плотность более или менее однородна. У коричневых карликов плотность растёт к центру, а здесь картина, судя по всему, иная. Впрочем, чтобы прояснить этот вопрос, крайне желательно уточнить химический состав тела — и астрономы надеются, что спектроскопические измерения не заставят себя долго ждать.

Пока же CoRoT-Exo-3b остаётся загадкой. Он не похож ни на одну из известных планет, ни на коричневые карлики. Слишком массивен для планеты, слишком близок к звезде для объекта такого типа, и его стремительное вращение лишь усугубляет недоумение. В рамках существующих теорий формирования планетных систем объяснить его появление на такой орбите крайне сложно. Возможно, родительская звезда просто захватила это тело своим гравитационным полем — но и эта гипотеза пока остаётся лишь предположением.

Сюзанна Эгрэйн из Университета Эксетера, комментируя находку, призналась, что многие астрономы уже отчаялись найти практическое подтверждение существования объектов, которые могли бы быть либо сверхтяжёлой планетой, либо лёгким коричневым карликом, да ещё и с такой высокой скоростью обращения. CoRoT-Exo-3b словно специально явился, чтобы напомнить: Вселенная куда изобретательнее наших теорий. И, возможно, лучшая позиция сейчас — не торопиться с суждениями, а дать этому странному небесному телу шанс рассказать свою историю.