Где искать планеты: урок от умирающих гигантов

Долгое время охота за экзопланетами напоминала поиск ключей под фонарём: астрономы тщательно прощупывали звёзды, похожие на наше Солнце, а всё остальное оставалось в тени. Логика понятна: мы ищем жизнь, похожую на земную, — значит, и светила должны быть привычными. Но что, если этот подход заставлял нас пропускать целые планетные системы?

Джон Джонсон из Калифорнийского университета в Беркли решил заглянуть за пределы уютного «солнечного» круга. На съезде Американского астрономического общества в Гонолулу в мае 2007 года он представил результаты, которые переворачивают представление о том, где чаще рождаются миры. Оказывается, массивные звёзды — те, что вдвое тяжелее Солнца, — гораздо гостеприимнее к планетам, чем считалось.

Неудобные кандидаты

Почему же раньше такие звёзды обходили стороной? Всё дело в технических трудностях. Небольшие светила слишком тусклы, чтобы уверенно ловить колебания их света при прохождении планеты. А настоящие гиганты вращаются с бешеной скоростью — оборот вокруг оси у них занимает меньше земных суток. Это смазывает спектральные линии, и заметить крошечное «покачивание» звезды под действием планеты становится почти невозможно.

Но у Джонсона нашлась хитрость. Он обратил внимание на субгигантов — звёзды, которые уже прожили большую часть своей жизни. Им около двух миллиардов лет, они раздулись, замедлили вращение до одного оборота за сто земных суток и вступили в финальную стадию эволюции. Такая неторопливость делает их идеальными мишенями для доплеровской спектроскопии — метода, который фиксирует «дрожание» звезды под действием гравитации планет.

Сюрприз в цифрах

Вооружившись данными обсерваторий Кек на Гавайях и Лик в Калифорнии, Джонсон подсчитал: примерно 8–9% субгигантов могут похвастаться планетами-компаньонами. Для сравнения, у солнцеподобных звёзд этот показатель вдвое ниже. Шесть таких систем уже были известны ранее, но новая статистика превратила разрозненные находки в закономерность.

Цифры говорят сами за себя: чем массивнее звезда, тем выше шанс найти у неё планеты. И это не случайность. Джонсон связывает тенденцию с самим механизмом формирования миров. Планеты рождаются из газопылевого диска, который окружает молодую звезду. У более тяжёлого светила и «строительного материала» больше — диск массивнее, плотнее, в нём хватает вещества, чтобы слепить не один, а несколько крупных миров.

Все звёзды равны перед планетами?

Алан Босс из Института Карнеги в Вашингтоне, комментируя работу, делает ещё более смелый шаг. По его мнению, результаты Джонсона доказывают: планеты могут формироваться практически у любых звёзд — от едва тлеющих коричневых карликов до нейтронных звёзд, оставшихся после взрыва сверхновой. Если это так, то планетные системы — не исключительная привилегия звёзд солнечного типа, а универсальное явление.

Этот вывод перекликается с другими неожиданными открытиями последних лет. Например, мы уже рассказывали, как у звезды-младенца нашли планеты, которых там быть не должно — в диске возрастом всего миллион лет телескоп Spitzer заметил гигантский разрыв, словно там уже орудуют новорождённые миры. А в 2008 году астрономы впервые сфотографировали планету у звезды, похожей на Солнце, — газовый гигант висел на орбите в 330 раз дальше, чем Земля от Солнца, и его происхождение до сих пор остаётся загадкой, о чём мы писали в материале «Гигант в 330 раз дальше Земли: первый снимок планеты у звезды как Солнце».

Исследование Джонсона, опубликованное в 2007 году, стало важным кирпичиком в фундаменте новой картины мира. Оно напоминает: когда мы ищем планеты, стоит смотреть не только туда, где светло и привычно, но и туда, где, казалось бы, слишком бурно или экзотично. Возможно, именно там скрываются самые удивительные системы — и кто знает, какие ещё сюрпризы преподнесут нам стареющие гиганты, доживающие свои последние миллиарды лет.