Астрономы ищут радиосигналы от “мертвых планет”

Исследователи надеются заглянуть в будущее нашей планеты, ища радиоволны от остатков прошлых солнечных систем вокруг других звезд.

Через пять или шесть миллиардов лет наше Солнце превратится в красную гигантскую звезду, в сотни раз большую, чем сейчас. Она окутает Меркурий, Венеру и, возможно, Землю, а затем медленно раздвинет свои внешние слои. Оставшееся горячее плотное ядро ​​называется белым карликом. Оно будет светиться еще миллиарды лет.

Что происходит с оставшимися позади планетами – открытый вопрос. Ученые могут моделировать нашу солнечную систему, но есть много возможных вариантов развития событий. Несколько планет могут остаться (хотя, вероятно, уже без атмосферы). Или все планеты могут быть выброшены из нашей солнечной системы из-за изменения гравитационного взаимодействия. А такие звезды, как наше Солнце, довольно распространены, а это означает, что многие звездные и планетные системы в галактике испытают – или уже испытали – такие потрясения.

Астрономы Димитри Верас и Александр Вольщан (которые обнаружили первую экзопланету в 1990 году) предлагают поискать эти зомби-системы. Хоть и белые карлики будут тусклыми, а любые оставшиеся планеты крошечными, такая “мертвая” система планета-звезда может генерировать магнитное поле и радиоизлучение, которые могли бы обнаружить исследователи. Астрономы еще не обнаружили таких экзопланетных систем, но Юпитер и его спутник Ио имеют такие отношения в нашей солнечной системе, поэтому они знают, что это возможно.

Исследователи решили выяснить, насколько велика вероятность обнаружения таких систем, и обнаружили, что многие ядра планет могут выжить от 100 миллионов до 1 миллиарда лет, что делает их достаточно распространенными, чтобы их стоило искать. Авторы опубликовали свою работу в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

По мере того, как телескопы становятся все более совершенными, астрономы стали более искусными в обнаружении не только систем белых карликов, но и обломков, которые иногда их окружают. Часто эти объекты – которые могут быть планетами, астероидами, кометами или другим космическим мусором – замечают только после того, как они попадают в белый карлик, загрязняя чистые внешние слои звезды. Но ученые также обнаружили кольца из обломков и даже несколько маленьких планет, вращающихся вокруг белых карликов.

Многие планетные системы обнаруживаются по влиянию, которое вращающаяся планета оказывает на свет своей звезды, с точки зрения земных телескопов. В этом случае астрономы рассмотрели возможность того, что плотное проводящее ядро ​​планеты, вращающейся вокруг белого карлика с магнитным полем, может создать цепь, излучающую радиоволны.

Опять же, такой системы еще не найдено, но астрономы знают, что Юпитер и его спутник Ио производят эти сигналы, и что планеты все еще вращаются вокруг некоторых белых карликов. Астрономы предполагают, что эти миры являются остатками изначальной планетной системы звезды, значительно уменьшенной, но все еще присутствующей, даже после хаоса умирающей звезды.

Изучая силы, действующие в умирающих планетных системах, исследователи обнаружили, что планеты могут выживать в течение сотен миллионов лет после того, как звезда вошла в фазу белого карлика. Это выживание зависит от многих деталей о звезде и самой планете, но больше всего это зависит от таких факторов, как начальное расстояние между планетой и звездой и напряженность магнитного поля звезды.

«Есть золотая середина для обнаружения этих планетных ядер: ядро, расположенное слишком близко к белому карлику, будет разрушено приливными силами, а ядро, расположенное слишком далеко, не будет обнаружено», – сказал в пресс-релизе Верас, ведущий автор исследования. «Кроме того, если магнитное поле будет слишком сильным, оно толкнет ядро ​​в белый карлик, разрушив его. Следовательно, нам следует искать планеты только вокруг этих белых карликов с более слабыми магнитными полями на расстоянии примерно 3 солнечных радиуса от расстояния Меркурий-Солнце».

Хорошая новость заключается в том, что астрономы становятся все лучше и лучше в обнаружении систем белых карликов, поэтому, если такие радиосигналы есть, не потребуется много времени, чтобы начать их обнаруживать.

DOI: 10.1093/mnras/stz1721

Читайте также: Планеты-изгои могут превосходить числом звезды в Млечном Пути