Згідно з новим дослідженням кількох систем за допомогою рентгенівської обсерваторії NASA Chandra, планети можуть змусити свої зірки бути молодше свого віку. На сьогоднішній день це може бути найкращим доказом того, що деякі планети, очевидно, уповільнюють процес старіння своїх зірок.
Хоча властивість «гарячих юпітерів» (тобто газових гігантських екзопланет, які обертаються навколо зірки на відстані від Меркурія або ближче) спостерігали раніше, цей результат є першим систематичним документуванням, що забезпечує найсильніший тест цього екзотичного явища.
Авторство: NASA/CXC/M.Weiss
«У медицині вам потрібна велика кількість пацієнтів, які беруть участь у дослідженні, щоб знати, чи є ефекти реальними чи якісь відхиленнями, — сказала Ніколета Іліч з Інституту астрофізики імені Лейбніца в Потсдамі (AIP) у Німеччині, яка керувала цим новим дослідженням. – Те ж саме може бути і в астрономії, і це дослідження дає нам впевненість, що ці гарячі юпітери дійсно змушують зірки, навколо яких вони обертаються, діяти молодше, ніж вони є».
Вплив гарячих юпітерів
Гарячий юпітер потенційно може впливати на свою головну зірку за допомогою приливних сил, змушуючи зірку обертатися швидше, ніж якби у неї не було такої планети. Це більш швидке обертання може зробити зірку-господаря більш активною та виробляти більше рентгенівського випромінювання, ознаки, які зазвичай асоціюються з зоряною молодістю.
Однак, як і у випадку з людьми, існує багато факторів, які можуть визначити життєву силу зірки. Усі зірки уповільнюватимуть своє обертання та активність і зазнаватимуть менше спалахів у міру старіння. Оскільки важко точно визначити вік більшості зірок, астрономам було важко визначити, чи є зірка надзвичайно активною через те, що на неї впливає близька планета, що робить її молодшою, ніж вона є насправді, чи тому, що вона насправді молода.
Порівняння у повійних системах
Нове дослідження Chandra під керівництвом Іліч підійшло до цієї проблеми, розглядаючи подвійні зіркові (або «подвійні») системи, де зірки широко рознесені, але лише одна з них має гарячий юпітер, що обертається навколо неї. Астрономи знають, що зірки в подвійних системах утворюються одночасно, як і люди-близнюки. Відстань між зірками занадто велика, щоб вони могли впливати одна на одну або щоб гарячий юпітер впливав на іншу зірку. Це означає, що вони можуть використовувати зірку, вільну від планет, у системі як суб’єкт контролю.
«Це майже як використання близнюків у дослідженні, де один близнюк живе в зовсім іншому районі, що впливає на його здоров’я, — сказала співавторка Катя Поппенхейгер, також з AIP. – Порівнюючи одну зірку з сусідньою планетою з її близнюком без неї, ми можемо вивчити відмінності в поведінці зірок одного віку».
Команда вивчала рентгенівське випроміювання, щоб визначити, наскільки «молодою» є зірка. Вони шукали докази впливу планети на зірку, вивчаючи майже три десятки систем у рентгенівських променях (останній зразок містив 10 систем, спостережених Чандрою, і шість систем XMM-Newton ESA, причому кілька спостережених обома). Вони виявили, що зірки з гарячим юпітером, як правило, яскравіші в рентгенівських променях і, отже, більш активні, ніж їхні зірки-супутники без гарячого юпітера.
Позначене рентгенівське зображення систем HD189733 і WASP-77
Авторство: NASA/CXC/Потсдамський університет/Н. Іліч та ін.
«У попередніх випадках були деякі дуже інтригуючі натяки, але тепер ми нарешті маємо статистичні докази того, що деякі планети справді впливають на свої зірки та підтримують їх молодість, — сказала співавторка Марзіє Хоссейні, також з AIP. – Сподіваюся, майбутні дослідження допоможуть відкрити більше систем, щоб краще зрозуміти цей ефект».
