Несколько лет назад было сделано открытие планеты, вращающейся вокруг звезды двойной системы (две звезды вращаются вокруг друг друга). Поскольку в нашей галактике много двойных звездных систем, я предполагаю, что мы будем открывать еще больше таких планет.
Однако, насколько мне известно, не было обнаружено ни одной планеты, обращающейся вокруг обеих звезд двойной звездной системы. Вопрос: возможно ли и вероятно ли, что планета будет вращаться вокруг обеих звезд двойной системы?
Планета на такой орбите называется циркумбинарной планетой . Поскольку планетные системы происходят из вращающегося диска материи, и поскольку двойные звезды также могут возникать таким образом, возможность в конечном итоге получить две звезды и одну или несколько планет, вращающихся в общей плоскости, кажется интуитивно правдоподобной, и о некоторых кандидатах сообщалось. . В статье [1] говорится:
После первого обнаружения околоземной планеты с помощью космического телескопа Кеплер, а именно Kepler-16b, были обнаружены еще восемь двойных звездных систем с планетой на орбите P-типа. Все эти системы имеют поразительное сходство. Все они очень плоские, а это означает, что бинарная система и орбита планеты находятся в одной плоскости, что позволяет предположить, что эти планеты сформировались в циркумбинарном диске, выровненном с орбитальной плоскостью центральной двойной системы. Кроме того, во всех системах самая внутренняя планета (пока известно, что только у Кеплера-47 более одной планеты) близка к расчетному пределу стабильности...
Другой теоретический анализ неустойчивостей на орбитах околоземных планет представлен в [2], где говорится:
Рассмотрим плоскую систему из трех гравитирующих тел: центральную массивную двойную систему и гораздо менее массивную частицу, вращающуюся вокруг двойной системы. Таким образом, орбита частицы является циркумбинарной. ... околоземные орбиты не могут быть постоянно круговыми. Это явление обеспечивает естественный универсальный механизм внутреннего приливного трения и нагрева в околоземных планетах (ОКП)... В этой статье мы описываем и рассматриваем процесс убегания планет, происходящий в результате этого сжатия. Действительно, частица на медленно сжимающейся орбите вокруг двойной системы в конце концов входит в хаотическую зону вокруг центральной двойной системы и, следовательно, покидает ее. Попав в зону, частица неизбежно улетает... Мы показываем, что эффект приливного затухания может объяснить, по крайней мере частично, наблюдаемое отсутствие СВР достаточно близких (с периодами < дней) звездные двойные.
О недавнем поиске околоземных планет сообщается в [3], где говорится:
Мы представляем полные результаты исследования «Поиск планет, вращающихся вокруг двух звезд» (SPOTS), которое является первым прямым исследованием изображений, нацеленным на CBP. Программа наблюдений SPOTS включает 62 тесные двойные системы, которые являются молодыми и близкими, и поэтому подходят для прямых исследований изображений ... Результаты SPOTS включают разрешенный циркумбинарный диск вокруг AK Sco, открытие маломассивного звездного компаньона в системе с тройной упаковкой. , относительная астрометрия до 9 разрешенных двойных звезд и возможные признаки нефоновых кандидатов в планетарные массы вокруг HIP 77911. Мы не нашли никаких CBP в пределах 300 а.е.
В более раннем отчете [4] говорится:
На первом месте в длинном списке захватывающих открытий, сделанных с помощью фотометра НАСА «Кеплер», стоит обнаружение транзитных околоземных планет. Всего за год количество таких планет увеличилось с нуля до семи, включая многопланетную систему с одной из планет в обитаемой зоне (Кеплер-47).
Некоторые другие недавние ссылки цитируются во введении к [5], где говорится следующее:
Один из экзотических типов планетарных систем, обнаруженных миссией Кеплера, — это транзитные циркумбинарные планеты (CBP), т. е. планеты на почти копланарных орбитах вокруг звездной двойной системы (и почти копланарной плоскости неба), временно блокирующие свет двойной системы. и дает в целом сложную кривую блеска [ссылки]. В настоящее время известно 10 подтвержденных Кеплеровских CBP в 9 двойных системах (см. Таблицу 1 для обзора [со ссылками]).
Использованная литература:
[1] «Миграция планет в круговых дисках», https://arxiv.org/abs/1806.00314 .
[2] «Приливный распад циркумбинарных планетных систем», https://arxiv.org/abs/1808.02090 .
[3] «ПЯТНА: Поиск планет, вращающихся вокруг двух звезд. III. Полная выборка и статистический анализ», https://arxiv.org/abs/1807.08687
[4] «Недавние результаты Кеплера об окружных планетах», https://arxiv.org/abs/1308.6328 .
[5] «Стабильность экзолун вокруг Кеплера, проходящих около двойных планет», https://arxiv.org/abs/1806.06075 .
1
Вообще говоря, у двойных систем не может быть общих планет, вращающихся на близких расстояниях. Ни динамики, ни кинематики нет.
Если у двойной системы есть общая планета, планета должна быть достаточно далеко, то есть радиус круга достаточно велик, чтобы быть намного больше, чем расстояние между двумя звездами. Это приближает две звезды к одной звезде в центре масс.
Ускорение обмотки обеспечивает центростремительная сила, поэтому система может быть стабильной. Невозможно облететь две звезды с близкого расстояния.
У каждой звезды двойной системы может быть своя планета, в этом случае планета должна быть близко к своей звезде и далеко к другой звезде.
Qмеханик