Печать

[фок Гюнце]

Микроквазары

Как Вы знаете, квазары являются чрезвычайно активными ядрами галактик, в которых сверхмассивная черная дыра в центре галактики поглощает массы газа. При этом процессе поглощаемый газ формирует вокруг черной дыры быстровращающийся аккреционный диск, нагревается до колоссальных температур, излучая во всем диапазоне вплоть до гамма-излучения, а потом часть газа (большая), не попавшая в черную дыру, выбрасывается вдоль ее полюсов с огромными скоростями, формируя мощные релятивистские выбросы - джеты, иногда по размеру превышающие галактику.
К сожалению, а может, наоборот, к нашему счастью, квазары находятся от нас весьма далеко, и тонкости и подробности их строения и поведения установить не так уж просто.

Оказывается, однако, что за квазарами не нужно ходить слишком далеко - небольшие действующие модели квазара могут быть найдены поближе. Почти под боком. Непосредственно в нашей Галактике.

Вот пример.
Всего в восемнадцати тысячах световых годах от нас находится достаточно интересный объект под названием SS 433 - затменный источник рентгеновского излучения, состоящий из крупной звезды класса А7V массой почти в двадцать солнечных и черной дыры массой в одиннадцать солнечных, оставшейся после давнего (несколько десятков тысяч лет назад) взрыва сверхновой. Эта пара вращается друг вокруг друга с периодом в тринадцать дней, ее компоненты находятся друг от друга на расстоянии всего лишь сорок миллионов километров (в полтора раз меньше радиуса орбиты Меркурия), и большая звезда при этом периодически затмевает черную дыру. При этом сама черная дыра вращается с прецессией (ее ось описывает конус с периодом в 164 суток).
Вещество звезды непрерывно отрывается от ее поверхности и притягивается к черной дыре, формируя вокруг нее пухлый аккреционный диск, который прецессирует вместе с черной дырой. Вещество диска разогревается до десятков тысяч градусов, а сам диск простирается на половину расстояния между черной дырой и звездой, от которого он отрывается.
Раскаленный диск испускает мощный поток излучения, под действием которого часть вещества диска (и немаленькая - десятитысячная часть массы Солнца в год!) не попадает в черную дыру и выстреливается вдоль ее полюсов со скоростью до восьмидесяти тысяч километров в секунду. Сталкиваясь с межзвездным газом, полярные потоки вещества (джеты) формируют мощное рентгеновское излучение, причем на таких скоростях характеристики излучения демонстрируют прекрасное соответствие теории относительности.
В принципе, картина удивительно напоминает описание квазара, только по масштабу меньше его в миллионы раз.

Такие объекты называются микроквазарами, причем SS 433 - не единственный такой объект. Нельзя сказать, что их открыто много, но, к примеру, самый мощный рентгеновский источник (после Солнца) Скорпион Х-1 - тоже микроквазар, расположенный почти в два раза ближе. А микроквазар GRS 1915+105 интересен тем, что он сформирован достаточно массивной черной дырой - 14 солнечных масс.
Зато у SS 433 аккреционный диск намного мощнее (во всех отношениях), чем у других.

А еще при исследовании этого микроквазара обнаружилась еще одна интересная деталь.
Достаточно долго исследователи ломали голову над механизмом нагрева прецессирующих джетов - они сохраняли температуру на достаточно большом удалении от квазара, остывая заметно медленнее, чем показывали расчеты их охлаждения излучением.
Опять же, желающие могут поломать голову над возможным механизмом нагрева джетов, а нежелающие - заглянуть под кат.

Причиной нагрева является интересное обстоятельство - у основания джета в газовом потоке генерируются мощные акустические колебания, распространяющиеся в джете и переносящие вдоль газовой струи энергию, достаточную для ее нагрева.
Вообразите себе этот трубный глас.

[фок Гюнце]

Какая лапушка!

Фотография (в искусственных цветах) формирующейся звезды G353.273 + 0.641, удаленной от нас на 5500 световых лет.

Масса будущей звезды - около десяти солнечных, диаметр аккреционного диска (газопылевой диск из материала, падающего на звезду и формирующего ее внешнюю часть) около 250 астрономических единиц (примерно в четыре раза больше орбиты Нептуна), диаметр газового облака вокруг диска - около семисот астрономических единиц.

Возраст звезды, оцененный по скорости аккреции, восхищает - три тысячи лет. Фактически на глаза попался самый начальный момент рождения звезды.

Вызывает интерес одна особенность - явная асимметрия диска. Скорее всего, она сгладится, но еще относительно нескоро.

[фок Гюнце]

И еще одна лапушка



Формирующаяся в туманности Курительная Трубка (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg96927#msg96927) в семистах световых годах от нас двойная звездная система.

Две протозвезды окружены очаровательным кренделем из двух разнесенных на 28 а.е. индивидуальных аккреционных дисков, пополняемых от общего протопланетного облака. Оцениваемая масса всего газопылевого образования вокруг обеих протозвезд - около 80 масс Юпитера.

[фок Гюнце]

Об объектах Торна-Житков, сиречь, о нейтронных звездах, "утонувших" в недрах обычных, я уже рассказывал http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=2050.msg107432#msg107432. Даже целый детектив написал - о том, как боролись, искали, не сдавались, и в результате нашли вовсе не там, где искали.

Там же, в рассказе об объектах Торна-Житков, я упомянул о гипотетической возможности захвата звездой не нейтронной звезды, а черной дыры.

А пару лет назад промоделировали еще более экстравагантную конфигурацию - нейтронную звезду, захватившую черную дыру.
Конечно, можно поинтересоваться, откуда она там возьмется и каким образом там заведется: ведь "нормальные" черные дыры, появившиеся в результате эволюции массивных звезд, заведомо более массивны, чем нейтронные звезды - да и горизонт событий у них не меньше нейтронной звезды.
Но на этот вопрос есть ответ. Вернее, есть возможные ответы.
Во-первых, это могут быть дожившие до наших дней сугубо гипотетические первичные дыры, образовавшиеся еще в процессе рождения Вселенной http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91870#msg91870, массами в сотни миллионов - миллиарды тонн. Во-вторых, мы все еще не знаем, что такое темная материя - и теоретически, в некоторых моделях ее частицы могут накопиться внутри нейтронной звезды, а потом сколлапсировать внутри нее в небольшую черную дыру. А потом эта дыра сольется с нейтронной звездой-компаньоном.
Словом, придумать можно - достаточно обладать фантазией. Достаточно богатой и нездоровой. Впрочем, по ссылке кое-что о фантазии и о ее зхдоровых пределах говорится.

Ну, в общем, мало ли... Полна чудес могучая природа - отчего бы не посмотреть, сугубо теоретически, и на эти.
Посмотрели. Результат моделирования опубликовали в статье с трагическим названием "Fate of a neutron star with an endoparasitic black hole and implications for dark matter" - судьба нейтронной звезды с эндопаразитической черной дырой и последствия для темной материи.
Замечу - слово какое некрасивое нашли! Не знаю, как кто, а я бы на месте черной дыры на такое обиделся. Исследователи явно (и не зря) уверены в своей безнаказанности. От людей, готовых моделировать захват нейтронной звездой черной дыры, и не такого можно ожидать.

В общем - люди задались вопросом, что было бы с нейтронной звездой, в которой завелся такой паразит.
Оказалось, было бы кое-что интересное.
Понятно, что эндопаразитическая черная дыра родится с моментом импульса и, стало быть, будет вращаться (кто бы сомневался?). И выясняется, что, попав в нейтронную звезду, она немедленно начнет поглощать ее изнутри, и при этом ее вращение быстро и эффективно затормозится. А выброс материала при аккреции на черную дыру (джет) будет погашен материалом нейтронной звезды, заодно тормозя саму аккрецию. В результате такой объект исчезнет далеко не мгновенно - но самое интересное, что практически бесшумно: если внутри нейтронной звезды заведется черная дыра, звезда рано или поздно незаметно, практически без видимых эффектов (по крайней мере, издалека видимых - типа вспышки сверхновой, гамма-всплеска или выброса материала) сгинет. Разве что, тонкие внешние слои разлетятся с релятивистскими скоростями и небольшим, незаметным уже в нескольких десятках световых лет (и безопасным практически на любом мыслимом расстоянии) "хлопком" гамма-излучения, унося с собой значительную часть магнитного поля. И останется от всей конфигурации лишь очень медленно вращающаяся черная дыра.

Замечу также, что обещанных в заголовке последствий для темной материи, в сущности, не последует. Точнее, авторы делают вывод о том, что, теоретически, в результате этого процесса в составе темной материи появится больше черных дыр, но мы же знаем, что их там нет во вселенских масштабах.

Впрочем, есть одно утешение: через квадриллионы и квинтиллионы лет, когда процесс квантовомеханического испарения черных дыр http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77234#msg77234 станет достаточно заметным, и массы нынешних черных дыр станут небольшими, тема приобретет актуальность - тогда уже можно будет представить вполне естественное падение черной дыры массой, скажем, равной солнечной, на древнюю нейтронную звезду вдвое большей массы.     

[фок Гюнце]

Кстати

На днях упоминал метод тайминга транзитов (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=2050.msg112419#msg112419) - в транзитной планетной системе, в которой планета периодически проходит по диску звезды, закрывая часть диска от нас и снижая его яркость, найти другие, нетранзитные планеты системы по колебанию периодичности транзитов (причиной которого и является гравитация этих невидимых планет).
Замечу, что таймингом транзитов, сиречь, измерением и анализом вариаций времени между последовательными прохождениями планеты по диску звезды,  уже обнаружены не только экзопланеты, но и более десятка спутников и кандидатов в спутники транзитных экзопланет.

И знаете, чем интересен этот метод? Тем, что рассказать про него легко - а вот сделать...
Поиск экзопланет методом тайминга транзитов сам по себе кропотлив - и подчас выглядит как изысканный детектив.

Вот к примеру история изучения планетной системы TOI-178.
Сам оранжевый карлик спектрального класса K5V, именуемый TOI-178 (178 номер в списке объектов, планировавшихся к изучению телескопом TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) с целью поиска экзопланет транзитным методом) находится от нас на расстоянии 205 световых лет. Звезда, как легко видеть по ее спектральному классу, невелика (масса 0,65 солнечной). Она является относительно старый (возрастом 7,1 миллиарда лет), соответственно, обладает не слишком высокой металличностью [Fe/H]=-0,23±0,05.

Ну, и, соответственно, под наблюдение TESS она попала еще в 2018 году. Наблюдения длились с 22 августа по 20 сентября 2018 года - и на кривой блеска звезды обнаружили три транзитных сигнала с периодами 6,55, 9,96 и 10,35 суток.

Всмотритесь в эти цифры. Ничего не смущает?
Расхождение по времени между большими периодами - чуть больше девяти часов. Это как? Обращаясь на столь близких орбитах, планеты должны бы притягивать друг друга куда сильнее, чем гравитация самой звезды. Устойчиво существовать на таких орбитах независимо друг от друга планеты просто не могут. По крайней мере, миллионы лет - а в этом случае речь идет о миллиардах.

С другой стороны, для движения двух планет по одной орбите (конфигурация вполне возможна, да и практически тоже - я не буду вспоминать троянские орбиты в Солнечной системе - напомню лишь планетную систему KOI-730 (вокруг звезды KOI-730 обращаются четыре планеты - две из них находятся по одной орбите с периодом обращения 9,8 суток. Вдоль общей орбиты эти планеты постоянно разделяют 60 градусов дистанции, то есть, они друг относительно друга находятся в точках Лагранжа. И, согласно расчетам, это положение будет равновесным в течение многих миллионов лет минимум) расхождение периодов слишком велико.

Пришлось наблюдать дальше.
В сентябре 2019 года вздохнули было с облегчением - наземный транзитный обзор не подтвердил наличие транзита периодом 10,35 суток.
Рано радовались. Через месяц другой транзитный обзор его увидел. Причем весьма наглядно.

Вот тут народ и призадумался... Или каким-то образом нужно придумывать две планеты, которые "мотаются" друг у друга в точках Лагранжа с огромной вариацией периода и при этом сохраняют стабильность орбит - или нет планеты с периодом обращения 10,35 суток - а есть планета с периодом 20,7 суток. А в промежуток через 10,35 часа после ее транзита на диск звезды иногда залезает еще одна, четвертая планета.

Ну, и в результате уже в 2020 году включили непрерывный 285-суточный цикл наблюдения странной системы космическим телескопом с чудесным названием CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite).
И для начала обнаружили в системе еще две планеты - периодами 1,91 и 3,24 суток.
Ну, а потом разобрались со странным периодом 10,35 суток. Оказалось, все правильно - период внешней планеты 20,7 суток. Период более близкой - 9,96 суток. А в промежутке есть еще одна планета с периодом 15,23 суток.

Итого периоды обращения планет в системе - 1,91, 3,24, 6,56, 9,96, 15,23 и 20,7 суток. Если не считать самую внутреннюю, периоды обращения остальных планет образуют чудесную цепочку резонансов 2:4:6:9:12.

Ну, и о самих планетах.

Внутренняя планета TOI-178b – горячая земля массой 1,5±0,4 земных, радиусом 1,15±0,07 земного (средняя плотность 5400±1900 кг/м³). Орбитальное расстояние 0,0261±0,0008 астрономических единиц (чуть меньше четырех миллионов километров, около 8,6 радиусов родительской звезды), эффективная температура 1040 градусов.

Вторая планета TOI-178c - также железокаменная. Радиус 1,67±0,11 земного, масса 4,8±0,6 земной, средняя плотность 5600±1600 кг/м³. Орбитальное расстояние 0,037±0,001 астрономических единиц (чуть больше 5,5 миллиона километров, 12,2 звездных радиуса), эффективная температура – 873±18 градусов.

Третья планета TOI-178d – суперземля низкой плотности (а может, очень маленький ледяной гигант). Радиус 2,57±0,08 земного, масса - от 2 до 4 земных, средняя плотность, соответственно - 980±330 кг/м³. Орбитальное расстояние 0,059±0,002 астрономических единиц (примерно 8,85 миллиона километров)), эффективная температура – 690±14 градусов.

Четвертая планета TOI-178е имеет радиус 2,21±0,09 земного, массу составляет 3,9±1,2 земной (средняя плотность 2000±800 кг/м³). Орбитальное расстояние 0,0783±0,0024 астрономических единиц (примерно 11,8 миллиона километров), эффективная температура - 600±12 градусов.

Пятая планета TOI-178f еще плотнее третьей и четвертой: масса 7,7±1,7 земной, радиус – 2,29±0,11 земного, средняя плотность 3600±1200 кг/м³. Орбитальное расстояние 0,104±0,003 астрономических единиц (немногим менее пятнадцати с половиной миллионов километров). Эффективная температура - 521±11 градусов.

Шестая планета TOI-178g имеет радиус 2,87±0,14 земного, массу 3,9±1,6 земной, соответственно, плотность - 920±380 кг/м³. Температурный режим по расчетам очень похож на режим Меркурия - эффективная температура планеты составляет 470±10 градусов.

И кроме чудесной цепочки резонансов система обладает еще одной интересной особенностью - она очень плоская. Взаимные наклонения орбит планет не превышают 0.1° (напомню, что в Солнечной системе взаимные наклонения орбит планет составляют несколько градусов).

Ну, а если довериться авторам последнего исследования системы, на этом откровения в системе TOI-178 могут не закончиться - нет никаких оснований считать, что цепочка резонансов обрывается на планете TOI-178g с ее периодом 20,71 суток. Продолжая эту цепочку вовне, предсказывается теоретически возможная из условий формирования системы седьмая планета с возможным орбитальным периодом 28,36, 32,35 или 45 суток (в зависимости от типа резонанса). Увидеть ее транзитным методом невозможно - с учетом угла, под которым мы видим планетную систему, планета с такими орбитальными периодами, если ее наклонение орбиты, также отличается от наклонений остальных планет менее чем на 0,1°, по диску звезды уже проходить не будет.  Впрочем, есть и другие методы...

А во когда методом методом тайминга транзитов ищут спутники... Да, это иногда получается - но для понимания масштаба проблем приведу пример. Ближайший. Первый, который в голову приходит. Землю и Луну.

Понятно, что чем массивней спутник - тем большее гравитационное воздействие он оказывает на планету, и, стало быть, тем большими являеюся вариации ее орбитального периода, изучаемые методом тайминга транзитов.
Понятно, что Луна - очень крупный спутник. Настолько крупный, что многие достаточно обоснованно считают пару Земля-Луна двойной планетой.

Так вот, если наблюдать из другой планетной системы транзиты Земли по диску Солнца, вариации времени этих транзитов под действием притяжения Луны могли бы составлять 2,6 минуты. А сам промежуток времени между началами последовательных транзитов Земли по диску Солнца при наблюдении из другой звездной системы составляет примерно 525969,2 минуты.
Вот и попробуйте увидеть эту вариацию.

[фок Гюнце]

И еще о методах

А еще один из изысканно сложных и кропотливых методов обнаружения экзопланет - это метод лучевых скоростей.

Заключается он в наблюдении (по допплеровскому сдвигу спектральных линий) колебаний скорости звезды относительно наблюдателя под действием гравитации обращающейся вокруг нее планеты - с последующим выделением этих колебаний на фоне естественных возмущений звездной поверхности, гуляющих по ней волн, вспышек и прочих проявлений активности, а также теплового уширения линий спектра. В общем, согласно методу необходимо выделить слабенький периодический сигнал на фоне мощного (и во многом квазипериодического) шума. Ну, а потом нужно проводить спектральный анализ частоты измеренных колебаний с целью определения количества, периодов обращения и масс вызвавших эти вариации скорости звезды планет.

Разумеется, таким образом измеряется лишь минимальная масса планеты, точнее, величина m•sin(i), произведение истинной массы на синус угла наклона плоскости ее орбиты к лучу зрения наблюдателя.

И точно так же разумеется, что этот метод хорошо работает со спокойными небольшими звездами - и очень сложен для больших звезд с буйной поверхностью классов ранние F и более крупных.

Зато для подходящих звезд наработанная точность метода может вызвать восхищение: таким методом не раз удавалось обнаруживать или подтверждать ранее обнаруженные другими методами экзопланеты, гравитация которых вызывает колебания скорости родительской звезды относительно нас амплитудой менее тридцати сантиметров в секунду.

[фок Гюнце]

Рассуждение о методах

Стоит знать, что каждый метод поиска экзопланет имеет свой байес - планеты с определенными характеристиками обнаруживаются этим методом лучше других, что вносит искажения в общую статистику.

Так, к примеру, методом лучевых скоростей (по колебаниям звезды под действием гравитации планеты) гораздо легче обнаружить массивную планету, расположенную недалеко от звезды. Соответственно, этим методом лучше всего находятся гигантские планеты, преимущественно, на низких орбитах, на худой конец, близкие к звезде небольшие и более удаленные гигантские - а малые и удаленные планеты обнаруживаются таким способом очень редко, а чаще - никогда.

Транзитным методом (по затенению звезды проходящей между ней и наблюдателем планетой) легче всего обнаружить планету большого диаметра с коротким орбитальным периодом (более удаленную тоже можно - если повезет дождаться ее транзита. А потом дождаться следующего - для подтверждения. А потом еще... и еще...).

Соответственно, если пользоваться только одним или несколькими методами, не анализируя их возможности и полученные результаты, доля планет, "удобных" для наблюдения этим методом или этими методами типов, в общем количестве экзопланет окажется завышенной.
В частности, если наблюдать Солнце с достаточного удаления, то в подавляющем большинстве случаев нашими методами удалось бы установить наличие в ее планетной системе одного-двух газовых гигантов. И все. Вероятность узнать, что около Солнца обращается еще и пара ледяных гигантов и четыре земли (или две земли и две миниземли) с помощью существующих методов достаточно низка.

Замечу, что в какой-то степени "чистым" методом является метод микролинзирования http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg92011#msg92011 - вспомним, что так удавалось обнаруживать планеты небольших масс с расстояния в миллиарды световых лет http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg77705#msg77705 - но поди дождись, когда какая-то планета окажется строго между нами и какой-то звездой, да еще и при условии, что инструмент будет работать именно в этот момент.

Справочно:
Из почти пяти тысяч обнаруженных и подтвержденных экзопланет статистика по методам обнаружения выглядит так:
Транзитных планет среди найденных - 76,7%;
Транзитным методом обнаружено - 76,1%;
Методом тайминга транзитов нетранзитных планет обнаружено - 0,5%;
Методом лучевых скоростей обнаружено - 19%;
Микролинзированием обнаружено - 2,4%
Прочими методами, в том числе, прямым фотографированием - 2%.

И тем не менее, комбинируя результаты всех методов с соответствующими поправками на их возможности удается сделать ориентировочные выводы о распространенности тех или иных типов планет в окружающем нас объеме. Подчеркну - не во Вселенной в целом - в разных условиях наверняка формируются разные типы планет: у низкометалличных звезд в больших эллиптических галактиках или, скажем, в короне нашей Галактики будет своя статистика; у звезд толстого диска http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77322#msg77322 с относительно невысокой металличностью - скорее всего, своя. Словом, состав планетного населения зависит от химического состава звезд и их начальной функции масс http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg96650#msg96650 - так что пока можно говорить о распространенности типов экзопланет в нашем окружении, в тонком диске Галактики.

И вот тут становится интересно...
Согласно оценочным данным, самыми распространенными в нашем окружении и в наших условиях типами планет должны являться суперземли (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg77670#msg77670) и так называемые "легкие нептуны" (малые ледяные гиганты) диаметрами от полутора до трех земных - их должно быть около половины общего количества планет.

Подчеркиваю - это если отстроиться от байесов, свойственных тем или иным наблюдательным методам. Потому что если просто посмотреть на статистику, не задумываясь о наблюдательной селекции типов планет, то выглядит она так: среди планет с измеренной массой:
4% планет имеют массу менее трех земных;
14% - от 3 до 10 земных;
10% - от 10 до 30 земных
9% - от 30 до 100 земных;
27% - от 100 до 300 земных (напоминаю: масса Юпитера составляет примерно 320 земных масс);
36% - более трехсот земных масс.
Но это легко понять - практически всеми методами легче всего обнаруживать самые массивные планеты.

Чем это интересно? Тем, что в Солнечной системе известно восемь планет - и среди них нет ни одной планеты этих самых распространенных типов.

[фок Гюнце]

Интересное

Только что было сказано о том, что каждому методу обнаружения экзопланет присущ собственный байес. Там же я обмолвился, что самым "чистым", по идее, является метод микролинзирования.

Так вот, при этом интересная штука получается. Теоретически, это, конечно, так, а на практике в течение многих лет выявлялась интригующая закономерность.

Вообще-то, в норме, когда метод работает лучше всего, открытие планеты происходит вместе с наблюдением линзирования некоторого удаленного объекта самой звездой: на кривой блеска удаленного линзируемого объекта раздельно и последовательно видны эпизоды роста его яркости от линзирования самой планетой, а потом - ее звездой-хозяйкой (или наоборот).
Непосредственное единичное линзирование планетой - вещь, разумеется, куда более редкая и зачастую не дающая возможности определить массу линзирующего объекта (планеты).

В результате при совместном микролинзировании - звездой и ее планетой - легко определяется отношение масс обоих линзирующих объектов.

И вот анализ событий микролинзирования показал любопытную вещь: до поры до времени в течение десятилетий ни разу не встречалось случаев, когда отношение масс планета/звезда было бы меньшим 0,00005. Встретился как-то раз экстремальный вариант - почти 0,01 - но там был случай не столько "нормальной" звезды, сколько весьма небольшого коричневого карлика (в балдже Млечного пути в начале 2019 года микролинзированием была обнаружена пара из коричневого карлика массой 6% солнечной и находящегося от него на расстоянии 50-200 миллионов километров (точнее установить было невозможно) газового гиганта массой 0,5 -1,5 масс Юпитера).

Странно. Понятно, что микролинзирование не даст возможности открыть планету, находящуюся на очень малом проецируемом (действительном или кажущемся - когда планета реально находится далеко от своей звезды, а их проекции на небесную сферу близки друг к другу) расстоянии от звезды - в таком случае слабый всплеск яркости от линзирования планетой невозможно будет рассмотреть на фоне заметно большего усиления яркости линзируемого объекта гравитационным полем звезды. Но уж на больших расстояниях от звезды небольшая планета этим методом должна разрешаться!

Первая мысль после того, как подвели итоги многолетних наблюдений, была очевидной - открыта новая закономерность: небольшие планеты на заметном расстоянии от звезды не образуются.

Ага, сказали окружающие. Говорите, не образуются? Так ведь указанное отношение - это, скажем, для Солнца случай планеты в шестнадцать земных масс. На небо посмотрите, на Уран, на Нептун. Любая из них могла бы наблюдаться микролинзированием посредством существующего инструментария чуть ли не с другого края Галактики. Так что очень даже образуются. Да и Марс с Землей при случае, если повезет, можно рассмотреть.
Это все, конечно, если наша Солнечная система не является очень редким исключением, и у всех других планетных систем на заметном расстоянии от звезды образуются одни гиганты, а меньшие планеты не образуются.

А вот тут вступил слаженный хор теоретиков (а я уже говорил - с ними спорить страшно! Это с виду они добрые, а в дискуссии - танковый батальон в чистом поле против дедушки Мазая с берданкой!) и этак вежливо поинтересовался: "А ну-ка, ну-ка! Что там у кого не образуется? Это в каких книгах писано, какими моделями посчитано и какими законами обусловлено? А вот вам, братие, книжечки умные, законы сильные и модели могучие - так вот по ним все, что надо образуется. И ледяные гиганты, и суперземли, и земли! И в преизрядном количестве! И на многоразличных расстояниях!"

И осталось народу только руками разводить да кивать на тот же байес, сиречь, на наблюдательную селекцию: дескать, наверняка есть такие, маленькие и удаленные от звезды, планеты, только вот отчего-то наблюдатели злокачественно их не видят. То ли неправильно смотрят, то ли не вовремя отворачиваются.

И знаете - в конце концов, оказалось именно так. То ли неправильно смотрели, то ли не вовремя отворачивались.

А потом наконец посмотрели правильно, причем при забавных обстоятельствах. Очередной обзор еще даже наблюдать не начал, только алгоритм быстрого оповещения о событиях микролинзирования тестировал - а ему прямо в ходе тестирования попалась замечательная микролинзирующая пара: звезда массой 1,06±0,2 солнечной, планета - массой 6,5±0,8 земной. Расстояние до системы - около девяти тысяч световых лет. Расстояние от звезды до планеты в проекции на небесную сферу - около четырех астрономических единиц (если плоскость обращения планеты перпендикулярна лучу зрения, то это по земным меркам - суперземля в районе нашего пояса астероидов).

А когда подобное повторилось спустя считанные месяцы - осталось только разводить руками и гадать, отчего не везло предшествующие годы.

[фок Гюнце]

Радость-то какая...

Посчитали возможное количество экзопланет в обитаемой зоне солнцеподобных звезд.
Точнее говоря, теоретически определили количество экзопланет с орбитальными периодами в диапазоне 250 - 500 суток, которые могут обращаться вокруг одиночных звезд I типа населения, относящихся к классу G, в диске Галактики. Оказалось, что таких планет должно насчитываться раза в четыре меньше, чем самих звезд.

В принципе, нехитрые расчеты показывают, что это немало: начальная функция масс (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1883.msg96650#msg96650) звезд диска Млечного пути (I тип звездного населения; звезды третьего и последующих поколений с высокой металличностью) хорошо известна
(см. по ссылке), количество звезд диска известно чуть похуже, но тем не менее, оценить можно, доля одиночных звезд тоже изучена - вот и получается, что планет в обитаемой зоне у одиночных солнцеподобных звезд нашей Галактики должно насчитываться около полумиллиарда. Не миллиарды и не десятки миллиардов, как любили утверждать энтузиасты - но тоже немало.

Если не верите - проверьте. Вся необходимая информация, начиная от формулы Салпитера, в темах есть. The keys to given, ключи даны. (c)

Красота, однако. Простор для сладких грез. И поле для фантазий. Даже если не учитывать те планеты, звезды которых слишком молоды. И не вспоминать, что большинство этих звезд находится в местах, для выживания и устойчивого развития биоты не слишком благоприятных.
Любители экзобиологии могут развлекаться решениями одного уравнения с двадцатью неизвестными (сиречь, расчетами распространенности жизни на основе отсутствующей информации о том, что такое жизнь и откуда она берется), а фантасты - утешаться изобилием планет, на которых можно размещать антураж.

[фок Гюнце]

О странных местах для планет и поисков жизни

Не помню, рассказывал я, или нет...

Не столь давно одно проведенное моделирование показало, что в аккреционных дисках вокруг центральных сверхмассивных черных дыр галактик (при условии, что диски не очень велики - не типичные для каких-нибудь квазаров и тем более, блазаров http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76866#msg76866, то есть, при не очень высокой активности ядра галактики) могут формироваться планеты.

Вот так. А в самом деле, чем плотный и не слишком буйный аккреционный диск активного ядра хуже протопланетного диска формирующейся или свежесформированной звезды?
Достойно некоторого внимания то обстоятельство, что в этом случае формирование происходит достаточно медленно, поскольку диск не слишком плотен: в плотном диске за счет трения развивается такая температура, что ни о каком планетообразовании не может быть и речи - мы же помним, что в дисках квазаров температура может достигать не только миллионов, но и миллиардов градусов, какое уж тут планетообразование. Зато масса планетной системы у сверхмассивной черной дыры может оказаться достаточно большой, не чета планетным системам звезд.

Кстати, учитывая, что во внутренней области подобного аккреционного диска температура достаточно велика, условия на планетах могут оказаться вполне сравнимыми с условиями на холодных экзопланетах звезд (напомню, в данном случае холодные - это вовсе не те, на которых холодно. Холодные - это http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg77670#msg77670. Земля у нас по классификации - тоже холодная планета).
Планетообразование в аккреционном диске возможно за снеговой линией и около нее (снеговая линия - это граница области, ближе которой невозможна конденсация летучих веществ из-за высокой температуры в диске), так что теоретически на таких планетах может появляться и жидкая вода, и прочие условия для формирования жизни.
Так что при желании, можно сделать вывод, что для существования жизни звезда не слишком нужна.

Хотелось бы предложить эту идею фантастам на заметку - чтобы проявили фантазию и представили себе условия жизни и цивилизацию на такой планете. А заодно и активной SETI - пусть отвлечется от суеты и поломает голову над методикой поиска вожделенной ExtraTerrestrial Intelligence в аккреционных дисках других галактик, раз уж ближайшие (как и наша собственная) подобного украшения не имеют.

Увы. Прекрасную идею убивают безобразные факты.
Призадумавшись, исследователи посчитали. Да, все правильно. Планеты формироваться могут. Температура подходящей для жизни быть может. Вода обнаружиться на планете может. Но есть одна проблема...
Черные дыры вращаются. А значит, им свойственная суперрадиация, описанная здесь: https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/19109.html - при облучении мягкими фотонами в направлении, близком к касательной к эргосфере, на выходе из эргосферы получаем жесткое излучение, потому что фотоны приобретают дополнительную энергию за счет вращения черной дыры.
Подсчеты показали - сформированная около черной дыры планета будет периодически подвергаться обусловленному суперрадиацией жесткому ультрафиолетовому и рентгеновскому облучению, причем, вероятность того, что интенсивность облучения за длительный период окажется достаточной для разрушения ее атмосферы, весьма велика.

Это я уже однажды рассказывал. А вот чего я точно не рассказывал - это того, что после всего сказанного чудесная идея зарождения жизни и цивилизаций у самого центра галактик не сгинула. Воспряли духом адепты Святой Экзобиоты.

Ах, сказали они, планета на стационарной орбите в аккреционном диске будет стерилизована и лишена атмосферы за счет суперрадиации? Тогда давайте сделаем орбиту не слишком стационарной.

И появилась на свет чудесная статья, посвященная возможной обитаемости бродячих планемо в галактиках с активным ядром, на сей раз, преимущественно, более активных, то есть, при квазарах.

Напомню, бродячие планемо - это планеты, не являющиеся спутниками какой-либо звезды, а одиноко бродящие по пространству. Казалось бы, какая уж там обитаемость? Планеты летают в межзвездном пространстве, где мрак и холод, где температура на поверхности планеты рано или поздно приближается к нулю, причем, абсолютному. Где взять тепло и свет для того, чтобы на планете возникла и поддерживалась жизнь?
Ну, и исследователи ответили на этот вопрос просто. Что такое квазар? - спросили они. И ответили: квазар - это активное ядро галактики, в котором на центральную черную дыру интенсивно аккрецирует вещество, в результате чего аккреционный диск нагревается до миллионов и миллиардов градусов, а с полюса черной дыры на тысячи и миллионы световых лет излучаются джеты, потоки еще более раскаленного вещества.
Так вот же он, вожделенный источник света животворящего! - восхитились исследователи. Получается, вокруг аккреционного диска черной дыры и джета квазара существует зона, в которой излучается так много света, что на бродячей планете, летающей в пространстве вдали от звезд, может оказаться достаточно высокая температура, существовать вода, появиться жизнь и даже осуществляться фотосинтез!

Разумеется, идея была высказана достаточно, скажем так, квалифицированными людьми и подкреплена расчетами. И получилось, что :
- такая обитаемая зона,оборудованная теплом, допускающая жидкую воду и прочие бытовые удобства, вокруг средней руки квазара может простираться ориентировочно на тысячу световых лет. В области ближе ста световых лет для случая среднестатистического квазара света животворящего окажется слишком много, далее тысячи световых лет - уже мало. Разумеется от квазара к квазару размер обитаемой зоны будет изменяться;
- в такой зоне может найтись порядка миллиарда блуждающих планет. Не знаю, как это подсчитали, чем больше перечитывал - тем меньше понимал - особенно, если учесть, что ближайшие квазары в сопутствующем пространстве наблюдаются на временном удалении три миллиарда лет, а большая часть - не куда большем, и какие в те времена были бродящие планемо (и в каком количестве) в хозяйских галактиках квазаров - неясно. Ну, ладно, миллиард - так миллиард. Может, куда больше.

Словом, ура. И без звезд обойдемся. Звезды только мешают - и вообще, непонятно, как мы завелись в таком нехорошем месте, в окрестностях звезды, а не рядом с животворящим светом квазара...

Правда, те, кто статью прочитали и порадовались за потенциальных братьев по разуму, призадумались - и не очень поняли:
- как долго по мысли авторов исследования подвергнувшаяся воздействию света животворящего планета, точнее, планемо, будет пребывать на своем благодатном месте. Она (оно?) же в любом случае обращается вокруг центра галактики по какой-то не слишком круговой траектории, а не приколочена к одному месту гвоздиками. Так что она вполне может (более того, практически наверняка должна!) рано или поздно забрести в не столь благодатное место. Нужно придумать этой планете близкую к круговой траекторию - но это возможно в очень специальных и маловероятных случаях - типа "планету выбросило из звездной или планетной системы точно с таким импульсом, чтобы скомпенсировать скорость относительно центра масс галактики". Ага.
Так что о миллиардах (и даже статистических десятках) таких планет говорить нельзя;
- а что делать с тем, что творится в этой самой обитаемой зоне квазара, кроме тепла и возможности существования жидкой воды? Если подумать, там, в тысяче световых лет от квазара, имеет место интенсивное, очень интенсивное звездообразование со всеми его сомнительными прелестями: сверхновые, бродячие после мерджингов и не только черные дыры, магнетары... в конце концов, просто периодические вспышки активности квазара - и много всяких прочих чудес, которые радуют душу, удаленную от самого квазара на большое расстояние, но смертельно опасны для этой души на расстоянии, не таком большом. И как с этим жить?

Так что подобрать такую траекторию, чтобы и освещение и отопление светом животворящим (простите, излучением квазара) оставалось равномерным, и всякие смертельные факторы не воздействовали, не так уж просто. Я бы не взялся. Да и ни у кого не получилось.

[фок Гюнце]

Любителям понежиться на солнышке

В Северном полушарии - разгар зимы. В Южном - разгар лета. И в том, и в другом случае у многих людей появляются размышления о том, куда, в какие солнечные края следует стремиться отдохнуть.
Любителям поиска солнечных мест для отдыха может оказаться полезной информация о планете Kepler-1658b.

Планета эта имеет тяжелую судьбу. Впервые открыли ее более десяти лет назад - в мае (если не в конце апреля) 2009 года. Но подтвердить не смогли, тем более, что характеристики транзита (прохождения планеты по диску своей звезды) были какими-то неубедительными.
Потом, вроде бы, подтвердили. Потом снова усомнились и из списка убрали. Потом проверили характеристики звезды - и обнаружили, что первоначально определили их неверно. Уточнили характеристики звезды. Перепроверили массив данных по транзитам. Получили новые. И только спустя десять лет окончательно подтвердили планетный характер кандидата - и самое обидное, что именно эта планета была открыта первой во время миссии космического телескопа "Кеплер", получив тогда название KOI-4b. Но увы...

Итак, вначале о звезде. Звезда Kepler-1658 - субгигант http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77141#msg77141, http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77142#msg77142 класса F8IV http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77140#msg77140, относительно недавно сошедший с главной последовательности, массой 1,45 солнечной и диаметром около четырех миллионов километров (звезда успела увеличиться в диаметре до 2,89 диаметра Солнца). Температура поверхности звезды - около 6200 градусов.

Вокруг звезды обращается весьма плотный газовый гигант диаметром 1,7 диаметра Юпитера и минимальной массой 5,87 массы Юпитера (минимальная плотность не менее 6400 килограммов на кубометр - выше, чем у Земли! - для газового гиганта это очень много. Видимо, легкие летучие вещества успели испариться с планеты под действием излучения звезды). Период обращения планеты составляет 3,85 суток - 92 часа 23 минуты и восемь с небольшим секунд. Соответственно, радиус орбиты - 8,16 миллионов километров.

Любуемся радиусом орбиты - удаление планеты от звезды составляет четыре радиуса звезды. Угловой размер звезды, видимой с поверхности (или что уж там есть у газовых гигантов?) планеты составляет двадцать восемь градусов - почти в шестьдесят раз больше, чем у Солнца или более пятнадцати с половиной процентов от видимого небосвода.
Просто-таки очень солнечное место... Представляете - греться под белым горячим солнышком, размахнувшимся на одну шестую часть дуги небосвода? И планета в приливном захвате (синхронное вращение, спин-орбитальный резонанс 1:1 hhttp://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg92335#msg92335), а значит, можно занимать любое место - хоть в подзвездной точке, где звезда в зените, хоть поближе к терминатору, где она ближе к горизонту - и постоянно наслаждаться незаходящим и стоящим на месте солнцем хоть все девяносто два с небольшим часа в году...

Вот только находится вся эта благодать в 2630 световых годах от нас. И температура на планете около 1800 градусов (впрочем, утешает, что это - по Кельвину, градусов Цельсия намного меньше, чуть больше полутора тысяч).

[фок Гюнце]

Глубокомысленное

В мире есть много вещей, которые кажутся со стороны очень сложными, пока в них не разберешься. Например, игра на рояле. На самом деле, там все просто - весь смысл в том, чтобы в требуемый момент нажимать пальцами на нужные клавиши, избегая нажатия ненужных. А сколько легенд наворотили!

Но бывает и наоборот. В мире есть множество вещей, которые, пока в них не разберешься, со стороны кажутся очень простыми. Например, упасть на нейтронную звезду. Казалось бы, сложность здесь одна - добраться до этой нейтронной звезды, а дальше - дело техники. А все не так просто - прочитайте http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77155#msg77155 - и попробуйте ответить на вопрос, просто ли упасть на молодую нейтронную звезду.

[фок Гюнце]

О трудностях перевода, сыре и дырках в сыре, аккреции и репроцессинге, а также о балджах дисковидных галактик.

Хотя, казалось бы, при чем балджи дисковидных галактик ко всему перечисленному?

А при том, что я люблю рассказывать о мире в жанре дзуйхицу - начни откуда-то и следуй за кистью. И придешь.

Вот и начну с фразы Reprocessing in active galactic nuclei accretion discs. "Репроцессинг в аккреционных дисках активных галактических ядер".

Вот учебное пособие для пуриста - тут никакое хорошилище, грядущее в мокроступах по гульбищу из ристалища, не поможет перевести.

Кстати, что означает эта фраза...
Я уже не раз упоминал, что вещество, падающее на черную дыру, формирует аккреционный диск, температура в котором достигает колоссальных значений - миллиарды и даже триллионы градусов.
Такой нагрев, как ни покажется это парадоксальным, достигается вязким трением вещества в диске, преимущественно, в его внутренних областях, где скорости вещества достигают релятивистских околосветовых значений, а градиент скорости колоссален. В направлении оси диска вещество, нагретое до таких температур, беспрепятственно излучает рентгеновские и даже гамма-лучи. А вот жесткое излучение, направленное из внутренних, нагретых до колоссальных температур, областей диска в других направлениях, захватывается веществом более удаленных областей диска аккреции (внешним диском) и нагревает эти внешние области. Нагретый излучением внешний диск переизлучает более длинные и менее высокоэнергетические фотоны (рентген, мягкий рентген, ультрафиолет), и этот процесс лучевого переноса энергии из сверхгорячих внутренних областей аккреционного диска во внешний диск и соответственного нагрева внешних областей аккреционного диска излучением, исходящих от его внутренних областей, и называется репроцессингом.

Как связан репроцессинг с дырками в сыре, спросите Вы? И правильно сделаете, потому что получите ответ.

Начнем с сыра и дырок. Бесспорно, чем больше в мире сыра - тем больше в сыре дырок. Чем больше в сыре дырок - тем меньше в мире сыра. Стало быть, чем больше в мире сыра, тем меньше в мире сыра.
Космологическое следствие из этого рассуждения, гласящее, что весь сыр в мире образовался в ходе Большого взрыва, и с тех пор его количество во Вселенной остается неизменным, я уже приводил .

Не верите? И правильно делаете. Только помните, что с аккрецией и репроцессингом происходит то же, что с сыром и дырками.

Чем больше вещества активно поглощает центральная черная дыра в единицу времени, тем мощнее аккреционный диск и выше плотность и температура его внутренней части.
Чем выше температура внутренней части аккреционного диска, тем больше энергии передается во внешний диск, тем, стало быть, выше лучевое давление, препятствующее уплотнению вещества во внутреннем диске и его захвату черной дырой, и при этом тем менее плотным является внешний диск, что дополнительно способствует замедлению опускания вещества из внешнего диска во внутренний. В результате рост интенсивности поглощения вещества черной дырой приводит к росту лучевого давления, вытесняющего материал аккреционного диска на периферию, и, стало быть, к уменьшению интенсивности поглощения вещества черной дырой.

Таким образом, аккреция вещества на черную дыру и рост черной дыры являются саморегулирующимися процессами, регулирующими свою интенсивность по механизму дырок в сыре, в просторечии именуемому отрицательной обратной связью.

Ну, а теперь, тот, кто не поленился дочитать пост до этого места, сможет узнать приятную новость. Моделирование аккреционного диска с учетом его естественного охлаждения, репроцессинга, дырок в сыре и прочих факторов показало, что дисперсия скоростей вещества в диске при учете этих процессов оказывается примерно пропорциональной степени 0,2 массы черной дыры.

Видите, как приятно?

Кто сказал "не вижу"? А Вы прочитайте  http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77543#msg77543 - и увидите. Это же - в чистом виде закон M-σ (М-сигма), закон вращения балджа дисковидной галактики!

Правда, красиво? Балджи дисковидных галактик обращаются по закону вращения аккреционного диска. Это же явно может кое-что сказать об их происхождении!
Есть, чему порадоваться.

[фок Гюнце]

О форме галактик. И о том, что из нее следует

Расчеты показывают, что если бы динамика звезд в галактиках определялась только звездами, точнее говоря, их гравитацией, то гигантские эллиптические галактики классов gE и D (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76818#msg76818) благодаря динамическому трению (эффект Чандрасекара,  http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg78782#msg78782) сегодня в большинстве своем представляли бы собой сферические образования (вернее, эллипсоиды вращения - они все же вращаются, и экваториальный диаметр должен был бы быть больше полярного).

На самом же деле они практически всегда представляют собой явно выраженные трехосные эллипсоиды, и размеры их осей по трем координатам вовсе не равны друг другу.

О чем это говорит?

Выводов из этого - четыре. Или пять. Строго говоря, четыре с половиной.

1. Форма эллиптической галактики определяется не барионной материей, которой в ее составе мало, а темной, которой в ее составе много.

2. Фрейм темной материи (темное гало), определяющий массу и форму галактики (собственно, он и есть галактика как таковая), является сферически асимметричным, сохраняя асимметрию в течение более десяти миллиардов лет.

3. Если фрейм темной материи, содержащий основную массу и определяющий форму галактики, продолжает сохранять первоначальную асимметричную форму, несмотря на то, что гравитационное взаимодействие стремится за счет динамического трения придать ему симметричный (близкий к шаровидному) характер, стало быть, внутренняя (тепловая) энергия темной материи сравнима с потенциальной энергией гравитационного взаимодействия. То есть, большая часть темной материи состоит из частиц с достаточно высокой кинетической энергией (то, что называется "относительно теплой темной материей"). Будь она, темная энергия, преимущественно "горячей", то есть, будь ее тепловая энергия существенно выше гравитационной, она бы "расплывалась" и не держала форму, отделяясь от видимого вещества, а если бы она была "очень холодной" с тепловой энергией, существенно меньшей, чем гравитационная, она бы тоже приобрела симметричную форму.

3,5. Соответственно, большая часть темной материи не может представлять собой ненаблюдаемых макроскопических объектов - будь то пыль, астероиды, планемо, коричневые карлики, нейтронные звезды или черные дыры. Этот зоопарк не может иметь столь высокую тепловую энергию, чтобы противостоять гравитационному взаимодействию (макроскопические объекты не могут двигаться с достаточно высокой для этого скоростью).

4 (5). Частицы, из которых состоит темная материя, не рассеиваются друг на друге и, соответственно, не обмениваются импульсами (иначе, чем при гравитационном взаимодействии), иначе их импульсы выравнивались бы, и рано или поздно их пространственное распределение приобрело бы симметричный характер. Темная материя является бесстолкновительной - состоит из невзаимодействующих друг с другом частиц.

А теперь, узнав столько о свойствах темной материи благодаря форме эллиптических галактик, мы вправе задаться естественным вопросом, касающимся галактик дисковидных: чем объясняется тот факт, что диски спиральных и линзовидных галактик являются не эллиптическими, а круглыми?
В самом деле, если темное гало имеет форму трехосного эллипсоида, диски галактик тоже, казалось бы, должны быть эллиптическими. По аналогии с формой видимой части эллиптических галактик.

Ответ прост: они еще не успели.

Как качественные соображения, так и моделирование показывают, что интенсивное звездообразование восстанавливает симметрию барионной компоненты галактики. То есть, пока происходит интенсивное звездообразование, барионная часть галактики будет радиально (для дисков. В древности, когда оно происходило и в гигантских эллиптических галактиках, для них - сферически) симметричной.
В больших эллиптических галактиках интенсивное звездообразование давно закончилось - поэтому их видимая часть (барионная компонента) успела потерять симметрию под воздействием гравитации асимметричной невидимой части - темного гало.

Кстати, этим же объясняется известный факт - небольшие (относительно) эллиптические галактики класса Е имеют форму, куда более близкую к сфероидальной. Они формировались дольше, чем их более крупные сородичи (мы же помним про даунсайзинг http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=1702.msg91726#msg91726), звездообразование в них заканчивалось позже, и они еще не успели потерять близкую к шаровидной форму.

А в дисковидных галактиках звездообразование, как правило, все еще продолжается - не зря они голубые - и, соответственно, симметрия сохраняется.

А вот древние красные дисковидные галактики из зеленой долины http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg76825#msg76825 радиальную симметрию диска должны в этом случае терять. Только в ближайшие миллиарды лет таковых будет слишком мало.

Кстати, короны дисковидных галактик действительно имеют форму эллипсоидов, что легко подтверждает, скажем, корона нашей собственной Галактики - ее звезды второго поколения и шаровые звездные скопления. Это легко понять - они, короны, неплотные, звездообразование в них давно закончилось, и они потеряли симметрию под воздействием формы темного гало.

[фок Гюнце]

Отгадки на загадки

Загадка первая: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=2050.msg112419#msg112419. Почему при некоторых транзитах в системе COROT-18 яркость звезды неожиданно может внезапно возрасти.
Ответ: звезда все же, оказывается, очень молодая. На ее поверхности регулярно возникают обширные холодные области, в которых магнитное поле эффективно подавляет конвекцию и, соответственно, теплоперенос из внутренних областей звезды. Проще говоря, на ней есть обыкновенные пятна - такие же, как и на Солнце, только еще более контрастные. Когда планета закрывает часть звезды, суммарная яркость звезды, разумеется, падает - а вот когда проекция планеты "наезжает" на пятно, яркость горячей планеты оказывается выше яркости закрытого ей участка пятна, и суммарная яркость парадоксально возрастает.

Загадка вторая: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=2050.msg112648#msg112648. Ретроградное движение сразу двух планет вокруг звезды K2-290А в звездной системе K2-290.
Ответ: еще в древности, при формировании планетной системы, притяжение второго компонента звездной системы, звезды K2-290В, "опрокинуло" весь протопланетный диск, обращавшийся вокруг K2-290А, целиком - на 124 градуса - так что планеты дальше формировались в этом опрокинутом диске, соответственно, с ретроградным обращением.
Да, гравитация в кратных системах и такое умеет.