Планеты у других звезд
А.В. Архипов.
РИ НАН Украины, Харьков
Хотя разумная жизнь способна создавать искусственную среду для
своего обитания, в принципе, где угодно, планеты традиционно считаются
наиболее вероятными прибежищами разума. За последние десятилетия
много раз объявлялось об открытии планет у других звезд, однако
лишь в самое последнее время наметились реальные результаты.
Большинство надежд на открытие внесолнечных планет связано с
регистрацией орбитального движения звезд и пульсаров вокруг центров
масс предполагаемых планетных систем. Однако реальная точность
астрометрических измерений до недавнего времени была недостаточно
высока из-за систематических инструментальных ошибок. Даже наиболее
обоснованные сообщения об астрометрическом обнаружении юпитероподобных
спутников у Звезды Барнарда,
 Eri и 61 Cyg,
сделанные два
десятилетия назад, признания не получили. А сверхточные измерения
лучевых скоростей не подтверждают данные астрометрии о 61 Cyg [5].
Формально нельзя считать открытиями планет и заявления различных
групп исследователей об обнаружении беспрецендентно малых колебаний
лучевых скоростей звезд и пульсаров. Ведь при неизвестном угле
наклона орбитальной плоскости к лучу зрения (i) можно оценить лишь
нижний предел массы предполагаемой планеты. А изменения лучевой
скорости могут быть вызваны пульсациями звезды или появлением пятен
на ее поверхности.
Тем не менее большой резонанс вызвало недавнее обнаружение
швейцарскими астрономами (M.Mayor, D.Queloz) синусоидального колебания
лучевой скорости солнцеподобной (G2.5 V-IV) звезды 51 Peg с
полуамплитудой 60 м/с и периодом 4.229╠0.001 суток [7]. Результаты
были независимо подтверждены американцами (G.Marcy, P.Butler) при
точности измерений 3 м/с. Был сделан вывод, что вокруг 51 Peg на
удалении всего 0.05 а.е. движется тело с массой не менее 0.5 массы
Юпитера (mj). Вполне возможно, что это планета. Ведь судя по
отсутствию в спектре эмиссионной линии кальция, 51 Peg вращается
медленно. Действительно, расширение спектральных линий звезды
соответствует видимой скорости ее вращения вокруг оси
v sin (i) = 1.7╠0.8 км/с [10], что типично для таких старых
звезд (возраст более 3 млрд. лет). Солнце по возрасту, массе, размерам,
сходно с 51 Peg и имеет экваториальную скорость вращения тоже
2 км/с. Все это свидетельствует в пользу гипотезы о близости sin(i)
к единице [7]. Поскольку считается, что планеты образуются в плоскости
экватора звезды, масса спутника 51 Peg, вероятно, не сильно отличается
от массы Юпитера. Такова аргументация M.Mayor и D.Queloz. Однако, пока
не определен период осевого вращения звезды (например, по вариациям
блеска - ведь у 51 Peg обнаружена переменность с амплитудой
0m.1), рассуждения о sin(i) являются скорее статистическими
доводами, чем убедительными доказательствами.
И все же есть свидетельство существования других планетных систем.
Так статистика инфракрасных избытков у звезд и угловые моменты
кратных систем показывают, что протопланетные диски имеются у трети
молодых звезд [4]. А диски
 Pic, T Tau, UY Aur
как-будто искажены гравитацией молодых планет-гигантов [9,11].
Согласно [1], планетами являются тела не массивнее 5 mj (диапазон
масс 5-80 mj соответствует уже т.н. "коричневым карликам"
Этому критерию помимо гипотетических спутников Звезды Барнарда и
61 Cyg удовлетворяют нижние пределы масс (mmin) компаньонов
еще 6 звезд (см. таблицу). При случайной ориентации орбитальных
плоскостей этих тел, вероятность соответствия значения sin(i)
"планетной" массе спутника равна:
 =
(1-(mmin/(5 mj))2)1/2
Нетрудно убедиться, что вероятность планетных систем даже среди только
Eri, 47 Uma, 51 Peg,
 Cep, демонстрировавших
малоамплитудные колебания лучевых скоростей, равна
1 - П4i=1(1-i) = 0.9999972
(конечно, если именно
спутники изменяют скорости звезд). Поэтому, несмотря на формальное
отсутствие бесспорного обнаружения конкретной внесолнечной планеты,
уже трудно сомневаться в существовании других планетных систем.
Вероятные Внесолнечные Планеты.
| Звезда | Масса спут.
[mj] | a
[a.e.] |
P | Вероятн.
w | Ссылка |
|---|
| | | | | |
| PSR 0329+54 | 6.3*10-3 | 7.3 |
17 лет | 0.9999992 | 7 |
| Fri* |
2.0 | ~ 5 | ~ 5 лет | 0.92 | 6 |
| 47 UMa | 2.3 | 2.1 | 3 года | 0.89 |
9 |
| PSR 1257+12 | 4.7*10-5 | 0.19 |
25.3 сут. | почти 1 | 7 |
| ---"--- | 1.1*10-2 | 0.36 |
66.5 сут. | 0.999998 | 7 |
| ---"--- | 8.8*10-3 | 0.47 |
98.2 сут. | 0.9999998 | 7 |
| Barnard's star | 0.8 | 2.7 | 11.7 года |
--- | 8 |
| ---"--- | 0.4 | 3.8 | 20 лет |
--- | 8 |
| 61 Cyg | 4.0 | 3.0 | 6 лет |
--- | 2 |
| ---"--- | --- | --- | 12 лет |
--- | 2 |
| 51 Peg | 0.5 | 0.05 | 4.229 сут. |
0.99 | 7 |
| Cep |
1.7 | --- | 2.7 года | 0.94 | 5 |
* Обнаружен избыток инфракрасного излучения [3].
|