Астрономы сообщили об открытии экзопланеты PSR J2322-2650b, которая не имеет аналогов среди известных миров. Она вращается вокруг миллисекундного пульсара и имеет экстремальные физические и химические свойства. Исследование показывает, что ее происхождение не соответствует ни одной из существующих моделей формирования планет, пишет ScienceAlert.
Недавно обнаруженная экзопланета PSR J2322-2650b может стать самым странным известным миром в галактике Млечный Путь. Это так называемый горячий юпитер, который вращается вокруг миллисекундного пульсара и испытывает мощное гравитационное воздействие звезды.
Под действием этой гравитации планета растянута до формы, напоминающей лимон. Ее атмосфера содержит углеродный пар, вероятно имеет гелиевую основу и движется с необычайной скоростью в направлении, противоположном вращению самой планеты.
"Это было абсолютной неожиданностью", — говорит астроном Питер Гао из Лаборатории Земли и планет Карнеги. По его словам, первая реакция команды после анализа данных была: "Что это, черт возьми, такое?".
Звезда-хозяин системы — миллисекундный пульсар PSR J2322-2650, нейтронная звезда, вращающаяся с периодом 3,46 миллисекунды и излучающая радио- и гамма-импульсы. Именно нарушения регулярности этих импульсов позволили обнаружить планету еще в 2017 году.
PSR J2322-2650 расположена примерно в 2055 световых годах от Земли. Анализ показал, что объект массой около 80% массы Юпитера вращается вокруг пульсара с периодом всего 7,8 часа.
Новые детали стали известны после наблюдений космического телескопа имени Джемса Вебба (JWST). Поскольку JWST работает в инфракрасном диапазоне и не фиксирует излучение пульсара, он смог четко исследовать саму планету.
"Мы получаем действительно чистый спектр и можем изучать систему подробнее, чем обычно", — отмечает астроном Майя Белезнай из Стэнфордского университета.
Наблюдения, результаты которых опубликованы в The Astrophysical Journal Letters, показали, что атмосфера планеты сжата до формы футбольного мяча и нагрета гамма-излучением до примерно 1900 Кельвинов. Это значительно выше, чем температура, которую она имела бы при условии нагрева только светом звезды.
Кроме этого, ветры в атмосфере движутся в западном направлении, противоположном восточному вращению планеты. Ее химический состав также оказался чрезвычайно необычным — вместо воды, метана или углекислого газа там доминируют молекулы углерода.
"Очень трудно представить, как получить такой чрезвычайно обогащенный углеродом состав. Кажется, это исключает все известные механизмы формирования", — заявил астроном Майкл Чжан из Чикагского университета .
Чжан предполагает, что объект мог изначально быть гелиевой звездой, которую пульсар постепенно "разрушил". Это могло объяснить как гелиевое ядро, так и необычный углеродный состав атмосферы. В то же время некоторые вопросы остаются открытыми и вызывают дискуссии среди ученых.
"Чистые кристаллы углерода всплывают на поверхность и смешиваются с гелием, и именно это мы видим. Но потом что-то должно удерживать кислород и азот как можно дальше, и именно здесь возникает спор", — объяснил астрофизик Роджер Романи из Стэнфордского университета.
Из-за потери массы PSR J2322-2650b больше не способна поддерживать ядерный синтез, поэтому ее нельзя считать ни звездой, ни коричневым карликом. Это открытие еще больше размывает границу между планетами и звездами. Будущие наблюдения, по словам авторов, могут помочь разгадать природу этого уникального и до сих пор непонятного мира.
Ранее астрономы обнаружили уникальную экзопланету HD 143811 AB b, вращающуюся вокруг двух звезд на расстоянии 446 световых лет от Земли. Молодой газовый гигант имеет аномальную орбиту: несмотря на относительную близость к звездам, год там длится 300 земных лет.
