Около далечна звезда обикаля планета с гигантска система от пръстени

илюстрация Ron Miller

Астрономи от обсерваторията в Лейден, Холандия, и Университета Рочестър в САЩ са открили млада звезда с огромна по размерите си система от пръстени. Младата звезда J1407 е от типа на нашето Слънце, но е обкръжена от пръстени много по-големи и по-масивни от тези, които познаваме край Сатурн.

Системата от пръстени (първата по рода си  извън пределите на Слънчевата система) е открита през 2012 година от група специалисти, водени от Eric Mamajek. Наличието на пръстените става ясно заради ефекта на затъмняване на J1407 .

Нов анализ на данните е проведен от екипа на Matthew Kenworthy. Изводите са, че системата се състои от 37 пръстена, всеки от които е с диаметър от десетки милиони километри. Между пръстените има ясно изявена пролука, в която вероятно се е формирал спътник.
Kenworthy разказва, че детайлите, които научават от изменението на яркостта на звездата са изумителни. Установено е, че затъмняването продължава няколко седмици (56 дни), но се наблюдават и бързи промени в светимостта – за десетки минути – които говорят за по-тънките структури в пръстените.
Звездата е твърде далеч, за да може пръстените да се наблюдават директно по светлината, която отразяват от собственото си светило. Но учените са създали модел, който описва промените в яркостта на звездната светлина докато преминава през системата от пръстени. Ако подобни пръстени притежаваше Сатурн, то нощно време ще можехме да ги наблюдаваме от Земята с невъоръжено око и това явление щеше да е по-ярко от Луната по пълнолуние, уточнява Kenworthy.

Учените смятат, че пръстените се дължат на присъствието на планета, която са класифицирали като J1407b. Тя се върти около J1407 и периодично “спира” светлината от звездата за по-продължително време.
Централната планета е по-голяма от Юпитер или Сатурн. Eric Mamajek, който е съавтор в новите анализи, отбелязва, че пръстените на този “суперсатурн” са 200 пъти по-огромни,  отколкото на нашия Сатурн.

Астрономите започват анализа на данните от проекта SuperWASP, който има за цел да търси газови гиганти, затъмняващи своята звезда. През 2012 година Eric Mamajek и колегите му откриват младата звезда J1407 и нейните необикновени затъмнения. Тогава предполагат, че явлението е свързано с формирането на луна и дискове, които обикалят около млада планета-гигант или кафяво джудже.


Exoring model for J1407b from Matthew Kenworthy on Vimeo.

По-късно са проведени изследвания с помощта на адаптивна оптика и доплерова спектроскопия и е установена масата на пръстеновидния обект. Данните показват, че в центъра на системата наистина има планета гигант.
Измерванията сочат, че диаметърът на цялата пръстеновидна система е около 120 милиона километра. Общата маса пръстените сто пъти надвишава тази на Луната, а радиусът е 0,6 астрономически единици (90 милиона километра). За срванение – радиусът на пръстените на Сатурн е 80 000 километра, а по различни оценки масата на пръстените му варира от 1/2000 до 1/650 от масата на Луната.

По думите на Eric Mamajek, пръстените блокират 95 % от светлината на младата звезда, която е от същия клас като Слънцето, в продължение на няколко дни. Това означава, че плътността на материала в тях е висока, което пък позволява да се формират спътници. Именно с формирането на такъв спътник може да се обясни наличието на “празна” зона в пръстеновидната структура. Времето, за което този спътник обикаля около J1407b, би следвало да е около две години, уточнява ученият.

Така би изглеждала в небето планетатa J1407b, ако се намираше на мястото на Сатурн

Астрономите казват, че през следващите няколко милиона години пръстените ще постепенно ще изтъняват и накрая ще изчезнат, а от материала в тях ще се формират нови екзолуни.

Според данните, с които разполагат, астрономите смятат, че по маса J1407b е между 10 и 40 пъти по-тежка от гиганта в нашата система - Юпитер.  Цялата статия може да се прочете в Astrophysical Journal.