Почему пустота у двойной звезды помогает искать жизнь в космосе?

Астрономы из Мичиганского университета провели самый чувствительный за всю историю поиск гигантских планет в двойной системе 70 Змееносца AB, расположенной в 16 световых годах от Земли, — и не нашли ни одной. Вместо этого исследователи получили нулевой результат, который, вопреки ожиданиям, оказался важным шагом в изучении планетных систем у двойных звезд. Рекордная чувствительность наблюдений позволила исключить присутствие объектов с массой Юпитера и больше, но оставила шанс для планет поменьше — например, размером с Сатурн или Нептун. Это особенно важно, ведь примерно половина звездных систем Млечного Пути — двойные, и понимание того, как формируются и эволюционируют планеты в таких условиях, остается одной из ключевых задач астрономии.

Первая экзопланета, которую не было

Система 70 Змееносца AB известна астрономам уже более полутора веков. В 1855 году британский астроном Уильям Джейкоб заявил, что обнаружил планету в этой системе. Это был первый в истории кандидат в экзопланеты — правда, позже выяснилось, что наблюдения Джейкоба не подтвердились. Впрочем, сам факт, что система привлекла внимание астрономов еще в XIX веке, говорит о ее важности.

Тем не менее, сама возможность существования планет у двойной звезды не давала покоя исследователям. На протяжении следующих 171 года измерения становились все точнее, но вопрос оставался открытым. И вот теперь, когда чувствительность достигла рекордного уровня, ответ оказался неожиданным.

Рекордная чувствительность без результата

Как сообщает Phys.org, новое исследование, проведенное международной командой при участии NASA, использовало данные за столетие наблюдений. Ключевыми стали свежие измерения с 6,5-метрового телескопа Magellan Clay в Чили и 2,7-метрового телескопа Harlan J. Smith в Техасе.

Ученые исключили наличие планет с массой Юпитера и больше в пределах 5 астрономических единиц от звезды 70 Змееносца A и в пределах половины астрономической единицы от звезды 70 Змееносца B. Для сравнения: Юпитер находится на расстоянии 5,2 астрономической единицы от Солнца, так что поиск охватил всю внутреннюю область системы.

Звездная активность вместо планеты

Долгое время астрономы наблюдали в этой системе загадочное «колебание» — периодические изменения лучевой скорости звезд, которые можно было объяснить присутствием планеты-гиганта. Однако новый анализ показал: колебания вызваны изменениями на поверхности самих звезд, а не гравитационным влиянием невидимого спутника.

Это важный урок для всех, кто ищет экзопланеты методом лучевых скоростей. Как отмечает соавтор исследования Майкл Мейер, «звездная активность может имитировать сигнал планеты». Именно поэтому так важно использовать данные, собранные за длительный период, и учитывать все возможные источники погрешностей.

Маленькие планеты остаются возможными

Хотя гиганты исключены, это не значит, что в системе нет других планет. Исследователи подчеркивают, что их работа устанавливает верхний предел, а не запрет. Планеты размером с Сатурн или меньше вполне могут существовать в обитаемой зоне системы — области, где на поверхности каменистой планеты может существовать жидкая вода.

А это, в свою очередь, делает систему 70 Змееносца AB привлекательной целью для будущих поисков признаков жизни. Как говорит аспирантка Итин Ли, «учитывая, насколько распространены планеты во Вселенной, можно поспорить, что мы найдем там и другие планеты».

Ближайшая цель для будущих обсерваторий

70 Змееносца AB — третья ближайшая к Земле двойная система после Альфы Центавра (4,2 световых года) и 61 Лебедя (11,4 световых года). Это делает ее привлекательной целью для будущих космических миссий, таких как Habitable Worlds Observatory.

Кроме того, орбиты обеих звезд теперь относятся к числу наиболее точно измеренных на небе. По словам исследователей, новый предел позволяет разработать оптимальные стратегии поиска планет в будущем. Мичиганский университет уже участвует в разработке миссии SHERA, которая будет специализироваться на изучении двойных систем, и 70 Змееносца AB входит в число ее приоритетных целей. Это особенно ценно для планирования наблюдений.

Что скрывает эта система на самом деле? Ответ может дать только следующий шаг — более чувствительные наблюдения, нацеленные на планеты меньшего размера. Возможно, именно там, в тени двух солнц, скрывается мир, который изменит наши представления о жизни во Вселенной. Астрономы уже готовят новые инструменты, и 70 Змееносца AB станет одной из первых целей. Остается лишь дождаться, когда они смогут заглянуть достаточно глубоко. И кто знает, какие сюрпризы преподнесут нам двойные системы в будущем.