Планета Татуин из «Звездных войн» вращается сразу вокруг двух звезд, что кажется невероятным. Однако теперь мы знаем, что двойные и даже тройные системы во Вселенной — отнюдь не редкость, скорее диковинкой можно считать «одинокое» Солнце. Однако космос умеет преподносить сюрпризы: в начале января космический телескоп TESS, созданный для поиска экзопланет, обнаружил систему, в которой сложным образом вращаются целых 6 звезд.
Вообще говоря, это не первая такая «шестерная» система — первой стала Кастор еще в 1920 году. Люди знали о ней как о достаточно яркой звезде в созвездии Близнецов много сотен лет, пока в 1719 году английский священник и астроном Джеймс Паунд не разглядел в телескоп, что это не звезда, а система из двух звезд, вращающихся вокруг друг друга. К 1905 году астрономы поняли, что эти две звезды в свою очередь также являются парами тесно вращающихся звезд, и все они завязаны на один гравитационный общий центр.
И, наконец, в 1920 году астрономы обнаружили, что еще одна тусклая звезда YY Близнецов также является двойной системой, более того — связанной с первыми четырьмя. В итоге система Кастор насчитывает целых 6 звезд, попарно вращающихся вокруг друг друга и общего центра масс. При этом, хотя она находится всего в 50 световых годах от нас, астрономам так и не удалось обнаружить в ней хотя бы одну экзопланету: вполне возможно, что из-за «бардака» с гравитацией они просто не могут там сформироваться. Но, если они там все же есть, закаты и рассветы на них должны выглядеть крайне необычно.
Еще одной точно подтвержденной системой из шести звезд является ADS 9731. Из-за того, что она находится в 380 световых годах от нас, обнаружить все 6 звезд удалось лишь в 1998 году благодаря новой адаптивной оптике. В телескопы эта система выглядит как четыре яркие точки, причем на деле две из них представляют тесные двойные системы.
Так выглядит система Кастор в сравнении с нашим Солнцем.
И, кроме этих двух шестерных систем, до последнего времени не было известно других: предположительно, 6 звезд имеет еще Бета Тукана, но в ней пока не была точно обнаружена гравитационная связь четырех «основных» и двух «дополнительных» звезд. Так что очередное открытие, сделанное телескопом TESS, можно назвать достаточно редким.
Новая шестерная система не имеет имени, лишь номер — TIC 168789840. И она сильно похожа на систему Кастора, потому что состоит из трех пар двойных звезд, вращающихся вокруг друг друга и общего центра масс. Две внутренние пары звезд вращаются вокруг друг друга очень быстро — за 31 и 38 часов. Вся «фантастическая четверка» оборачивается вокруг центра масс за 3.7 лет. Две внешние звезды находятся дальше друг от друга и гравитационного центра — на одно «вальсирование» у них уходит уже 197 часов, а на один оборот по орбите — порядка 2000 лет.
Но, в отличие от системы Кастора, TIC 168789840 интересна тем, что плоскость вращения всех ее звезд находится на одной линии с Землей. В итоге мы можем наблюдать, как звезды в ней затмевают друг друга, из-за чего яркость такой шестерной системы сильно меняется время от времени. Собственно, именно эта особенность и позволила суперкомпьютеру НАСА Discover со специальной нейросетью, обученной на многозвездных системах, рассчитать, что TIC 168789840 является шестерной, а также вычислить ее параметры — и это с учетом того, что она находится на рекордном для таких систем расстоянии в почти 2000 световых лет от Земли.
Так выглядят звездные затмения в системе TIC 168789840 (да, картинки слегка различаются, если присмотреться).
Наличие экзопланет в этой звездной системе еще не подтверждено, но, если бы мы смогли побывать на одной из них, «ночное небо там было бы чем-то особенным», — сказал Тамаш Борковиц, астроном из обсерватории Баха в Венгрии и соавтор статьи об открытии, которая опубликована пока только на сервере предварительных работ arXiv. Любой обитатель таких планет «может видеть два солнца, как Люк Скайуокер на Татуине», — сказал доктор Борковиц, «а также четыре других очень ярких звезды, танцующих по небу».
Все дело в том, что внутренняя четверка звезд слишком тесная и имеет сложные гравитационные взаимодействия для того, чтобы там могли образоваться планеты. Это возможно лишь во внешней более далекой системе звезд, которые к тому же расположены дальше друг от друга.
Подобные экзотические звездные системы не просто круто выглядят. «Они уточняют и бросают вызов нашему пониманию того, как формируются множественные звездные системы», — сказала Патрисия Круз, астрофизик из Центра астробиологии в Мадриде, которая не принимала участия в работе.
Схема шестизвездной системы TIC 168789840.
Сила и частота затмений в системе TIC 168789840 позволяют астрономам определять размеры, массы и относительные температуры входящих в нее звезд — важную информацию, которую можно использовать в моделях звездообразования. Но даже с такими подсказками происхождение этой вращающейся шестизвездной системы останется загадкой, пока мы не найдем больше других, подобных ей.
Однако уже есть предположения о том, как такая система могла возникнуть. Андрей Токовинин, астроном Межамериканской обсерватории Серро Тололо в Ла-Серена, Чили, а также соавтор новой статьи, предлагает такой вариант: три звезды сформировались в обширном газовом облаке и стали вращаться вокруг друг друга в тройной звездной системе. Позже они столкнулись с плотным скоплением газа из того же облака. Эта встреча привела к тому, что вокруг первоначального трио звезд образовались диски, из которых в конечном итоге родились их меньшие товарищи.
«Я просто поражаюсь тому факту, что такая система может существовать», — сказал Брайан Пауэлл, IT-специалист из Научно-исследовательского центра астрофизики НАСА в Гринбелте, рассчитавший на суперкомпьютере Discover параметры TIC 168789840. «Я бы хотел оказаться в космическом корабле, припарковаться рядом с этой штукой и увидеть ее лично».
