Учёные обосновали выживание планет после взрыва сверхновых

В новом исследовании учёные из Кембриджа смоделировали взрыв сверхновых. Самым интересным результатом работы оказалась судьба планет, переживших великую космическую «бурю».

Новая теория базируется на нескольких компьютерных моделях, которые в свою очередь решают задачу двух тел. Эта задача классической механики в данном случае усложнялась одним значимым условием: одним из тел была умирающая звезда, постоянно теряющая массу.

Останки сверхновой, отснятые орбитальным телескопом Hubble. Выжила ли в этой катастрофе хоть одна планета, учёные пока ответить не могут (фото NASA/ESA).

В результате в достаточно простые математические вычисления пришлось внести поправки. Только так удалось построить орбиты планет, двигающихся вокруг умирающих звёзд (с определённой долей вероятности).

Получилось, что взрыв сверхновой уничтожает все объекты, находящиеся на расстоянии нескольких астрономических единиц. Те же «везунчики», что кружат на расстоянии сотен а.е., выбрасываются в межзвёздное пространство и иногда захватываются соседней звездой.

В некоторых случаях планеты остаются в системе, но их орбиты значительно увеличиваются. Тогда «дочки» звезды начинают двигаться вокруг останков сверхновой (нейтронной звезды или даже чёрной дыры). Впрочем, вряд ли можно назвать такой исход удачным, ведь условия для этого мира меняются радикально.

Учёные отмечают, что наиболее вероятным выброс планет будет, в случае если масса звезды находится в промежутке 7-20 масс Солнца.

Таким образом, нынешняя работа объясняет наличие свободных миров, которые были обнаружены ранее, а также позволяет предположить, что ещё большее их количество будет найдено впоследствии. Авторы нынешнего исследования осторожно замечают, что планет «без хозяина» может быть даже больше, чем подобных нашей, в том числе в Млечном Пути.

Однако появление блуждающих планет может быть обусловлено и другими процессами. Например, более крупные соседки могут вытягивать их с их орбит и выкидывать в космическое пространство. Также возможно, что оба механизма действуют вместе.

В будущем учёные надеются поймать хотя бы одну планету, выброшенную взрывом сверхновой. При этом они признают, что сделать это будет очень сложно, хотя бы потому, что процесс этот очень медленный и длится дольше, чем человеческая жизнь.

С орбитами всё ясно, но что происходит с возможной жизнью на таких выброшенных планетах (или их лунах)? Астрономы предполагают, что она также может пережить взрыв сверхновой. Но необходимо выполнение одного условия: достаточное количество внутреннего тепла. Например, получаемого за счёт тёмной энергии. А тепло лун может обеспечиваться за счёт приливного трения.

Статья авторов исследования выложена на сайте препринтов arXiv.org и принята к публикации в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.