Исследователи с помощью чилийского телескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), возможно, обнаружили редкого "брата", находящегося на одной орбите с юпитероподобной планетой на расстоянии около 370 световых лет от Земли в созвездии Центавра. Вновь обнаруженный двойник вращается по той же орбите, что и PDS 70b, вокруг молодой звезды в системе PDS 70.
Хотя уже известно, что вокруг этой звезды вращаются две юпитероподобные планеты - PDS 70b и PDS 70c, специалисты обнаружили облако мусора в пределах орбиты PDS 70b, следующее за орбитой этой планеты. Эти обломки могут быть зачатками новой планеты или даже остатками уже сформировавшейся. Результаты исследования были опубликованы 19 июля в журнале Astronomy and Astrophysics. Если открытие подтвердится, то оно станет самым убедительным свидетельством того, что две экзопланеты могут иметь одну орбиту.
"Два десятилетия назад было теоретически предсказано, что пары планет с одинаковой массой могут иметь одну и ту же орбиту вокруг своей звезды - так называемые троянские или коорбитальные планеты. Впервые мы нашли доказательства в пользу этой идеи", - говорится в заявлении Ольги Бальсалобре-Руза, соавтора исследования и студентки Центра астробиологии в Мадриде (Испания).
Скалистые тела, находящиеся на одной орбите с планетой, называемые троянцами, широко распространены в нашей Солнечной системе. Наиболее распространенным примером являются более 12 000 известных троянских астероидов Юпитера, которые находятся на одной орбите с нашим Солнцем. Астероиды на орбите Юпитера при их первом открытии были названы в честь героев Троянской войны, поэтому для обозначения этих небесных объектов используется общее название "троянцы".
Астрономы предполагают, что подобные системы могут существовать вокруг звезды, отличной от нашего Солнца, - их называют экзотроянами.
"До сих пор экзотрояны были похожи на единорогов: их существование теоретически допускается, но никто никогда их не обнаруживал", - говорится в заявлении соавтора исследования, научного сотрудника Центра астробиологии Хорхе Лилло-Бокса (Jorge Lillo-Box).
В новом исследовании международная группа ученых проанализировала архивные наблюдения ALMA системы PDS 70 и обнаружила облако мусора в том месте орбиты PDS 70b, где, как предполагается, существуют троянцы. Троянцы обычно занимают две протяженные области на орбите планеты, где совместное гравитационное притяжение звезды и планеты может захватывать материал, называемые зонами/точками Лагранжа. Изучая эти две области орбиты PDS 70b, команда заметила слабый сигнал, исходящий из одной из них, что указывает на наличие облака обломков, масса которого примерно в два раза превышает массу нашей Луны.
По мнению специалистов, это облако обломков может указывать на существующий в этой системе троянский мир или планету, находящуюся в процессе формирования.
"Кто мог бы представить себе два мира, которые разделяют продолжительность года и условия обитаемости? Наша работа - первое свидетельство того, что такой мир может существовать", - говорит Бальсалобре-Руза. "Мы можем представить себе, что планета может делить свою орбиту с тысячами астероидов, как в случае с Юпитером, но то, что планеты могут делить одну и ту же орбиту, просто поражает воображение".
Для полного подтверждения этого открытия необходимо набраться терпения. Команде придется подождать до 2026 г., когда они планируют использовать ALMA, чтобы проверить, значительно ли смещаются по орбите вокруг звезды как PDS 70b, так и ее братское облако обломков.
"Будущее этой темы очень интересно, и мы с нетерпением ждем расширения возможностей ALMA, запланированного на 2030 г., что значительно улучшит возможности массива по определению характеристик троянцев у многих других звезд", - заключил в своем заявлении соавтор исследования, руководитель научного отдела Европейской южной обсерватории Итциар Де Грегорио-Монсальво.