Нова ретроградна планета е открита от екип с участието на български астрофизик

Българският астрофизик д-р Трифон Трифонов е един от водещите автори на публикувана в престижното списание Nature научна статия, която доказва съществуването на екзопланета в тясна двойната звездна система Ню от Октант (ν Octantis) на 73 светлинни години от Земята.

Д-р Трифонов е ръководител на българската група за търсене на екзопланети към проекта "EXO-RESTART" в катедра "Астрономия" към Физическия факултет на СУ "Св. Климент Охридски.

Екзопланетата е открита около по-масивната звезда. Орбитата й е ретроградна - движението на планетата е в обратна посока на тази на втората звезда - спътник. Такава орбитална конфигурация се наблюдава за пръв път, съобщиха от Физическия факултет на СУ "Св. Климент Охридски. Откритието се определя като ключово за разбирането на формирането и еволюцията на екзопланети в тесни двойни звезди системи.

За разлика от Слънцето, повечето звезди във Вселената формират двойни, тройни, четворни и др. системи. Наличието на близки звезди спътници на основната звезда в такива системи може да окаже неблагоприятно влияние върху образуването на екзопланети около някоя от звездите, обясняват от факултета.

Учени откриха данни за живот на планета в съзвездието Лъв

Все пак ще са необходими още доказателества за това откритие

Новото проучване на международен екип астрофизици с участието на д-р Трифон Трифонов потвърждава съществуването на ретроградната планета в звездната система Ню от Октант. Това е първата подобна екзопланета, открита до момента.

Екипът е ръководен от проф. Ман Хой Ли от Катедрата по науки за Земята и Катедрата по физика към Университета на Хонконг (HKU) и Хо Ван Чен, студент-магистър към Катедрата по науки за Земята в HKU. Той разкрива в дълбочина ролята на еволюцията на двойната звездна система за произхода на екзопланетата.

Ню от Октант е тясна двойна звездна система, чиято основна звезда ν Oct A е от тип звезда-субгигант с маса около 1,6 пъти масата на Слънцето. Звездата-спътник, ν Oct B, е с маса, равна на около половината от тази на Слънцето. Двете звезди обикалят една около друга за 1050 дни.

Преди да стигнат до откритието, учените анализират 18-годишни прецизни наблюдения на системата. Те използват както архивни, така и нови наблюдения на т.нар. лъчеви скорости на системата. Те измерват движението на една звездата по линията на наблюдение - към Земята или отдалечаващо се от нея, породено от наличието на една или повече екзопланети в системата.

Сателитът ESA за изучаване на планети извън Слънчевата систeма излетя

В рамките на няколко месеца се очакват и първите резултати от изследванията

За пръв път сигнал в наблюденията на лъчеви скорости на Ню от Октант е докладван през 2004 г. от съавтора в новото проучване д-р Дейвид Рам по време на докторантурата му в Университета в Кентърбъри, Нова Зеландия. Сигналът показва съответствие с наличието на планета с около два пъти по-голяма маса от тази на Юпитер, обикаляща около основната и по-масивната звезда - ν Oct A, с период от около 400 дни.

В научния свят започва дебат по въпроса дали съществува такава планета, защото орбитата й би била твърде близо до втората звезда, което би направило системата нестабилна, освен ако планетата не се движи по ретроградна орбита. През 2004 г. съществуването на екзопланетата остава непотвърдено, тъй като нямало наблюдателни данни и случаи д друга подобна планета, а същевременно има силни теоретични доводи срещу образуването и динамичната стабилност в подобна орбита.

Международният изследователски екип отговаря на въпроса дали в системата на ν Oct има екзопланети, като провежда нови високопрецизни наблюдения на лъчевите скорости с помощта на спектрографа HARPS, монтиран на 3,6-метровия телескоп на Европейската южна обсерватория (ESO) в Ла Сия, Чили. Използвани са и данни от инструмента SPHERE на телескопа VLT (ESO) в Паранал, отново в Чили. Новите данни и анализът на архивните потвърждават съществуването на екзопланета в ретроградна орбита. Събраните доказателства първото такова откритие в екзопланетната астрономия до момента извън всякакво съмнение.

Новото проучване има и друг ключов принос - определянето на типа на звездата-спътник ν Oct B. Данните от инструмента SPHERE сочат, че тя най-вероятно е с огромна плътност и е тип "бяло джудже". Масата й е около 60% от тази на Слънцето, но обемът близък до този на Земята. Такива звезди са крайния етап на еволюцията си, след като са преминали през фазата на червения гигант и са изхвърлили значителна част от своята маса. Последното показва, че при образуването на системата сегашният спътник ν Oct B е бил по-масивната звезда в системата.

Изследване на звезда-гигант е най-значимото научно постижение на ИА с НАО за 2024 г.

Резултатите са публикувани в европейско списание "Astronomy & Astrophysics"

"Открихме, че системата е на около 2,9 милиарда години и че ν Oct B първоначално е била с маса, около 2,4 пъти по-голяма от тази на Слънцето, и е еволюирала до бяло джудже преди около 2 милиарда години", посочва водещият автор на проучването Хо Ван Чен и отбелязва още: "Нашият анализ показа, че планетата не е могла да се образува около ν Oct A едновременно със звездите."

Следва въпросът как тогава се е образувала новооткритата планета. "Когато ν Oct B еволюира в бяло джудже преди около 2 милиарда години, планетата може да се е образувала в ретрограден диск от материал около ν Oct A. Този материал е натрупан от масата, изхвърлена от ν Oct B. Алтернативно, планетата може да е била прихваната от права орбита около двойната система в ретроградна такава около ν Oct A", обяснява проф. Ман Хой Ли.

Д-р Трифон Трифонов, който работи и в Центъра за астрономия към Университета в Хайделберг в Германия, подчертава значението на откритието. "Може да сме свидетели на първия убедителен случай на планета от второ поколение: или прихваната, или пък образувана от материя, изхвърлена от звездата ν Oct B, загубила повече от 75% от първоначалната си маса, за да се превърне в бяло джудже", изтъква той. Работата на д-р Трифонов е подкрепена от ръководения от него проект EXOplanetary dynamics and stability: Reverse Engineering of STable multiplanetary ARchitecTures (EXO-RESTART). Той е финансиран по договор КП-06-ДВ/5 от 15.12.2021 г. с Фонд "Научни изследвания" (ФНИ) по Национална научна програма (ННП) "Върхови изследвания и хора за развитие на европейската наука" 2021 (ВИХРЕН-2021).

Новото проучване показва, че планетите в тесни двойни системи с еволюирали звездни компоненти предоставят уникална и изключително ценна информация за образуването и еволюцията на планетите. След откритието, астрономите продължават да търсят екзопланети в различни системи.