Исследование статистической вероятности наличия экзопланет в тройных звёздных системах

Исследователи из Техасского университета в Арлингтоне изучили статистическую вероятность наличия экзопланет в тройных звёздных системах. Работа, принятая к публикации в Astrophysics & Space Science и доступная на сервере препринтов arXiv, помогает понять формирование и эволюцию таких систем и их потенциальную обитаемость.

Мотивация и метод

Изучение тройных систем — естественное расширение исследований одиночных звёзд, поскольку большинство звёзд входят в системы высокого порядка. Учёные провели статистический анализ возраста и металличности 27 тройных систем с подтверждёнными экзопланетами (от 1 до 5 планет в системе).

  • Возраст систем: от 20 миллионов до 7.2 миллиардов лет (солнцу ~4.6 млрд лет).
  • Металличность ([Fe/H]): от -0.59 до +0.56. Значение 0 соответствует солнечному содержанию железа, -1 — в 10 раз меньше, положительные/отрицательные значения — больше/меньше металлов, чем у Солнца.

Ключевые результаты

  1. Звёзды в тройных системах с планетами в среднем заметно моложе звёзд в окрестностях Солнца. Вероятная причина — двойной эффект отбора: относительно высокая масса звёзд в таких системах (меньше времени на главной последовательности) и возможная долгосрочная орбитальная нестабильность планет.
  2. Металличность этих звёзд в среднем близка к солнечной. Из-за ограниченности данных это не противоречит известному факту, что звёзды с планетами часто богаты металлами, так как распределение металличности остаётся широким.

Ближайшие системы и обитаемость

Из 27 систем только 6 находятся в пределах 100 световых лет от Земли:

  • Альфа Центавра (4.3 св. года): 3 экзопланеты (2 кандидата). Proxima Centauri b — каменистая, размером с Землю, в обитаемой зоне (HZ).
  • Глизе 667 (23.6 св. года): 2 экзопланеты (1 кандидат). Gliese 667 Cc — суперземля в HZ.
  • Другие: Эпсилон Индейца (11.9 св. года), LTT 1445 (22.4 св. года), 94 Кита (73.6 св. года), Psi¹ Дракона (74.5 св. года).

Proxima Centauri b — единственная землеподобная экзопланета в HZ в радиусе 100 св. лет. Всего же в космосе подтверждено более 4300 планетных систем (~5800 экзопланет).

Вероятность жизни в тройных системах

Условия на планетах в тройных системах подвержены сильным переменным воздействиям (например, изменяющееся излучение от разных звёзд). Это, вероятно, снижает шансы на сложные формы жизни, но не исключает микробной, особенно экстремофильной.

Значение исследования

Изучение планет в тройных системах расширяет общее понимание звёздно-планетных систем, так как большинство звёзд существуют именно в кратных системах. По мере роста числа известных экзопланет будет увеличиваться и количество обнаруженных тройных систем с планетами.