Планета, которая старше, чем можно себе представить. Она появилась, когда Вселенная только начинала остывать после Большого взрыва, — и до сих пор вращается вокруг мёртвых звёзд в шаровом скоплении M4. Речь о Мафусаиле: газовом гиганте возрастом около 13 миллиардов лет, который пережил катаклизмы, способные уничтожить что угодно. Его история заставляет пересмотреть учебники астрофизики и задаться вопросом — сколько ещё таких древних миров скрыто в глубинах космоса?

Имя, которое говорит само за себя

Планету назвали в честь библейского патриарха Мафусаила, прожившего 969 лет. Аналогия прозрачна: для человека почти тысячелетие — немыслимый срок, а для планеты 13 миллиардов лет — возраст, который с трудом укладывается в голове. Ведь самой Вселенной, по последним оценкам, 13,7 ± 0,2 миллиарда лет. Выходит, Мафусаил сформировался меньше чем через миллиард лет после Большого взрыва. И это сразу вызывает недоумение.

Согласно господствующей теории, в первом поколении звёзд тяжёлых элементов не было — только водород и немного гелия. Лишь когда эти звёзды выгорали и взрывались сверхновыми, их останки разлетались, попадая на соседние светила (а в ранней Вселенной они располагались гораздо теснее). В термоядерных топках рождались более тяжёлые элементы. Возраст нашей Солнечной системы — около 4,5 миллиардов лет, и большинство известных экзопланет имеют сходный возраст. Это навело учёных на мысль, что существует некий временной порог для формирования планет, содержащих тяжёлые элементы. Но Мафусаил его сломал.

Как планета оказалась в шаровом скоплении

Разгадка кроется в месте обитания планеты. Она находится в шаровом скоплении M4, которое удалено от нас на 5600 световых лет и видно в созвездии Скорпиона. Такие скопления состоят из очень старых звёзд первого поколения, и тяжёлых элементов в них крайне мало. Именно поэтому большинство астрономов долго считали, что в шаровых скоплениях планет быть не может.

В 1988 году в M4 обнаружили пульсар PSR B1620-26, вращающийся с бешеной скоростью — 100 оборотов в секунду. Рядом с ним вскоре нашли белый карлик, и стало ясно: система двойная. Объекты обращаются друг вокруг друга с периодом около одного земного года. Но потом выяснилось, что на пульсар воздействует ещё что-то — третий объект. Начались споры: одни предполагали планету, другие — бурый карлик (почти выгоревшую звезду) или очень лёгкую «нормальную» звезду. Проблема была в том, что точную массу белого карлика тогда определить не удавалось.

Хаббл ставит точку

Решающий вклад внёс телескоп «Хаббл». Его данные позволили вычислить массу и температуру белого карлика, а затем — наклон его орбиты относительно Земли. Зная это, астрономы определили наклон орбиты загадочного третьего объекта и его точную массу. Она оказалась равной 2,5 массам Юпитера. Для звезды или даже бурого карлика это слишком мало. Оставался единственный вариант — планета.

Учёные полагают, что Мафусаил — это газовый гигант с очень низким содержанием тяжёлых элементов. Он родился возле молодой звезды, похожей на наше Солнце в юности. А потом начался настоящий ад: планета пережила бешеное ультрафиолетовое излучение, радиацию от вспыхивающих рядом сверхновых и ударные волны от их взрывов — всё, что сопровождало гибель старых и рождение новых звёзд в будущем скоплении M4.

Случайный пленник пульсара

В какой-то момент планета и её звезда приблизились к пульсару и попали в гравитационную ловушку. Возможно, у пульсара прежде был собственный спутник, который оказался выброшен в межзвёздное пространство. Звезда Мафусаила со временем раздулась до красного гиганта, а затем сжалась в белый карлик, попутно ускорив вращение пульсара. Сама же планета продолжала мерно вращаться вокруг обеих звёзд на расстоянии, сравнимом с дистанцией от Солнца до Урана.

Факт существования Мафусаила говорит о том, что планет во Вселенной может быть гораздо больше, чем считалось раньше. Правда, это газовый гигант — более плотная и похожая на Землю планета в M4 вряд ли смогла бы сформироваться из-за нехватки тяжёлых элементов. Но даже такая находка ломает старые теории, утверждавшие, что в звёздных скоплениях с малым содержанием металлов планет нет вообще.

Возможно, скоро мы узнаем о Вселенной нечто новое. Более мощные телескопы уже на подходе, и ждать ответов остаётся всё меньше. А пока Мафусаил остаётся безмолвным свидетелем почти всей истории мироздания — и напоминанием о том, что даже в самых древних и, казалось бы, пустых уголках космоса может скрываться жизнь. Или, по крайней мере, её потенциальное пристанище.

Кстати, размышления о возрасте и хрупкости бытия невольно перекликаются с идеями, которые мы недавно обсуждали в материале о вождях племён, назвавших нас «мёртвыми» и устроивших ритуал на Алтае. Там тоже шла речь о попытке осмыслить место человека во Вселенной — пусть и через древние обряды, а не через орбитальные телескопы.