Планеты омолодили родительские звезды

Институт астрофизики Лейбница заявил об омолаживающем эффекте планет на свои звезды.

Астрономы Института астрофизики Лейбница (Германия) обнаружили, что экзопланеты могут оказывать «омолаживающий» эффект на родительские звезды, мешая астрономам определить точный возраст последних. К такому выводу ученые пришли на основе результатов наблюдений за двойными звездами с помощью рентгеновского космического телескопа НАСА Chandra («Чандра»). Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Крупная экзопланета, относящаяся к классу горячий юпитер, то есть вращающаяся на близкой к звезде орбите, может передавать ей угловой момент через приливное взаимодействие. В тех случаях, когда период обращения планеты короче периода вращения звезды, это может привести к ускорению вращения звезды. Напротив, скорость вращения одиночных звезд должна падать быстрее из-за магнитного торможения. В результате звезда, имеющая планету, проявляет больше активности и производит больше рентгеновских лучей, что обычно связывается со звездной молодостью.

Однако при наблюдениях сложно определить, является ли звезда необычайно активной из-за того, что на нее влияет близкая планета, или дело действительно в возрасте. Чтобы решить эту проблему, астрономы провели исследование 16 двойных систем, в которых вокруг одной из звезд вращается горячий юпитер, с помощью рентгеновских обсерваторий Chandra и XMM-Newton ЕКА. В таких системах экзопланета может воздействовать только на одну звезду, а другая звезда находится достаточно далеко, поэтому на нее не влияет ни планета, ни компаньон.

По измерению рентгеновских лучей измерялись активности звезд и скорость их вращения, что позволило определить относительный возраст как звезды, имеющей планеты, так и ее компаньона. Ученые также использовали три модели приливного взаимодействия, чтобы предсказать, какие планеты будут обмениваться с родительскими светилами угловым моментом. Оказалось, что звезды, которые должны взаимодействовать со своими горячими юпитерами, как правило, должны быть ярче в рентгеновском диапазоне и, следовательно, быть более активны, чем их звезды-компаньоны без экзопланет.

Эти уровни смоделированной активности совпадали с наблюдаемыми периодами вращения для родительских звезд в соответствии с обычными соотношениями вращения и активности. Иными словами, наблюдаемый эффект действительно вызван приливным взаимодействием, а не чисто магнитным взаимодействием, которое, как ожидается, может повлиять на звездную активность, но не обязательно на вращение. Таким образом, массивные близкие планеты оказывают «омолаживающее» действие на вращение звезд, в то время как более мелкие и более удаленные планеты не оказывают существенного влияния.