Элизабет Таскер - Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли

Проблема усугубляется, когда звезда взрывается как сверхновая. При этом она теряет вещество, сохраняя лишь небольшую часть своей первоначальной массы. С потерей массы сила гравитационного притяжения звезды существенно уменьшается — ее уже недостаточно, чтобы удерживать такой небольшой объект, как планета. Поэтому, скорее всего, звезда лишится своих планет. Избежать этого можно в том случае, если взрыв сверхновой будет асимметричным, в результате чего оставшаяся после взрыва нейтронная звезда будет выброшена к планетам таким образом, что ей удастся снова захватить их в свои гравитационные силки. Откровенно говоря, такой сценарий кажется исключительно маловероятным, особенно если учесть, что захватывать придется три планеты.

Наконец, есть еще одна проблема: планеты рядом с PSR B1257+12 обращаются в одной плоскости, что указывает на относительно спокойное существование с момента рождения в протопланетном диске. Общая орбитальная плоскость также исключает возможность повторного захвата. Еще один сценарий предполагает сближение между пульсаром и другой звездой, в ходе которого планеты могли поменять своего звездного родителя, перейдя на орбиты вокруг пульсара после его опасной смерти. Если бы три планеты рядом с PSR B1257+12 были смещены со своих исходных орбит вокруг одной звезды и стали обращаться вокруг другой, их траектории движения вокруг пульсара должны были рассинхронизироваться и исказиться случайным образом. Однако это не подтверждается результатами наблюдения. Нам нужен какой-то другой сценарий формирования, предполагающий менее бурную эволюцию, чем взрыв с последующим повторным захватом.

Если планеты рядом с пульсаром движутся по орбитам в плоскости аккуратной дискообразной формы, то, возможно, после превращения звезды в пульсар рядом с ней сформировался новый протопланетный диск. И как раз в нем-то впоследствии и был запущен запоздалый цикл планетообразования. Гипотеза о втором протопланетном диске была названа сценарием мемнонид — в честь мифических птиц-мемнонид, которые вылетели из погребального костра на могиле павшего воина Мемнона.

Идея о новом диске согласуется с результатами наблюдения за системой PSR B1257+12, но оставляет открытым вопрос о происхождении вещества этого диска. Первоначальный протопланетный диск к тому времени уже точно рассеялся, так что без свежей порции пыли вряд ли бы рядом с пульсаром образовались новые планеты.

Одним из источников вещества для нового диска могли стать внешние слои красного гиганта, сброшенные им во время взрыва сверхновой. Если это вещество не сможет вырваться из плена гравитационного притяжения, создаваемого оставшимся трупом звезды, оно замедлится и окружит новоиспеченный пульсар. А если допустить, что скорость его вращения будет достаточно высокой, чтобы предотвратить выпадение на пульсар, то из него сформируется диск. Вопрос о том, насколько большая доля внешних слоев красного гиганта может быть использована повторно в планетообразующем диске, также остается открытым. Но если первоначальная звезда была достаточно велика, то оставшегося рядом с пульсаром вещества должно было бы хватить для формирования небольших планет, обращающихся вокруг PSR B1257+12.

Гораздо труднее объяснить отсутствие каких-либо признаков звезды-компаньона рядом с миллисекундным пульсаром PSR B1257+12. Если своим раскручиванием до скоростей, измеряемых в долях секунды, пульсар обязан взаимодействию с внешними слоями звездного спутника, то от второй звезды должен остаться след в виде белого карлика. Где он и имеет ли он какое-либо отношение к планетам?

В случае с PSR B1257+12 наиболее перспективной кажется идея, в соответствии с которой отсутствующая звезда-компаньон как раз и была определяющим фактором в процессе формирования планет. Согласно этому зловещему сценарию, звезда-компаньон была разорвана на кусочки пульсаром и тем самым обеспечила строительный материал для формирования нового протопланетного диска.

Один из возможных способов уничтожения соседа — взрыв сверхновой. При асимметричном взрыве формирующийся пульсар может угодить прямо в своего компаньона. В результате такого столкновения последний будет разорван на части, из которых вокруг пульсара образуется протопланетный диск. Звезды сталкиваются исключительно редко, но и планеты в окрестностях пульсаров, судя по всему, встречаются не часто.