Масштабное исследование подтвердило зависимость скорости вращения экзопланет от их массы

Команда астрономов провела самое масштабное на сегодняшний день исследование осевого вращения экзопланет, подтвердив прямую зависимость между массой небесного тела и скоростью его движения вокруг своей оси. Опираясь на возможности высокоточного прибора KPIC, установленного в обсерватории Кека на Гавайях, ученые проанализировали характеристики 32 газовых гигантов и коричневых карликов в удаленных звездных системах.

Результаты научной работы указывают на то, что газовые гиганты демонстрируют более стремительное вращение по сравнению с массивными каменистыми мирами, если учитывать их габариты, массу и возрастную стадию. Для формирования статистической базы исследователи использовали сведения о 43 экзопланетах и субзвездных объектах, а также данные о 54 коричневых карликах и телах планетной массы.

Источник: Обсерватория им. У. М. Кека

Многие из изученных объектов располагаются на колоссальном удалении от родительских звезд — в десятках и сотнях астрономических единиц. С помощью технологии KPIC астрофизикам удалось изолировать излучение самих планет от яркого света звезд, что открыло путь к точному замеру их угловых скоростей. Ведущий автор исследования Дино Чих-Чун Сюй отмечает, что параметры вращения планеты служат своеобразной «археологической летописью», в которой запечатлены ключевые этапы ее формирования.

Наглядным примером сложной динамики взаимодействия массы и скорости стала система HR 8799. Входящий в нее газовый гигант, масса которого в 7 раз превышает юпитерианскую, вращается в шесть раз быстрее своего соседа — коричневого карлика массой в 24 Юпитера. Ученые объясняют этот феномен влиянием магнитных полей и взаимодействием с околопланетным диском, которое привело к торможению вращения более массивного объекта.

Данное исследование критически важно для понимания эволюции Солнечной системы, так как специфика распределения углового момента между небесными телами определяет структуру всей системы в целом. Инструмент KPIC стал технологическим прорывом, позволившим фиксировать характеристики, которые до недавнего времени ускользали от внимания наблюдателей.

В ближайших планах астрономов — изучение атмосферного состава и динамики планет-сирот, дрейфующих в межзвездном пространстве. Ожидается, что прибор нового поколения HISPEC, ввод в эксплуатацию которого запланирован на 2027 год, позволит исследовать еще более миниатюрные и далекие миры. Как подчеркнул соавтор работы Джейсон Ван, HISPEC кратно увеличит число доступных для изучения объектов и позволит детально проанализировать экзопланеты, сопоставимые по своим свойствам с Юпитером.

«Мы лишь начинаем осознавать, какие тайны может раскрыть нам вращение планет. С появлением сверхмощных телескопов и инновационных приборов мы сможем окончательно связать химическую структуру и историю зарождения планетных систем с их динамическими характеристиками», — подытожил Сюй.

Источник: iXBT