Исследование, проведённое группой профессора Цянь Шэнбана с факультета физики и астрономии Юньнаньского университета, доказало реальное существование планетных систем на обычных орбитах у массивных звёзд типа B, которые долгое время оставались незамеченными наблюдениями. Результаты исследования опубликованы в академическом журнале Nature Communications.
Звёзды типа B относятся к массивным звёздам во Вселенной, их температура поверхности превышает десять тысяч кельвинов. Планеты, находящиеся вокруг таких звёзд, являются важными объектами наблюдения для изучения формирования и эволюции планет в условиях экстремального радиационного излучения. Однако звёзды главной последовательности типа B вращаются с высокой скоростью, их спектральные сигналы трудно различимы, и традиционные методы наблюдения с трудом улавливают сигналы планет на средних орбитах. В этой области долгое время существовал наблюдательный пробел, и научное сообщество не могло определить, существуют ли такие планетные системы в действительности.
Чтобы решить проблему наблюдения, исследовательская группа изменила подход: вместо непосредственного наблюдения звёзд главной последовательности типа B, находящихся в расцвете сил, они обратились к их «пенсионной» форме на поздней стадии эволюции — красным звёздам скопления. Когда звезда достигает этой стадии эволюции, её спектральные условия становятся более благоприятными для выделения планетных сигналов, однако отличить красные звёзды скопления от обычных красных гигантов и определить истинную стадию эволюции звезды — это отдельная техническая сложность.
Исследовательская группа применила астросейсмологию, подобно ультразвуковому КТ-сканированию звёзд, используя высокоточные фотометрические данные спутника TESS для улавливания тонких колебаний яркости звёзд. Анализируя частоты колебаний, они определили внутреннюю структуру звёзд и точно установили стадию их эволюции. В результате анализа было подтверждено, что четыре звезды с планетами, включая HD 2952, являются красными звёздами скопления.
В ходе исследования, сочетая модели звёздной эволюции и ретроспективный анализ, было установлено, что в молодости все четыре звезды были массивными звёздами типа B, а орбиты обращающихся вокруг них планет как раз попадали в ранее ненаблюдаемый орбитальный диапазон. Расчёты орбит подтвердили, что эти планеты пережили стадию расширения своих звёзд-хозяев, не были поглощены и сохранились до наших дней.
Автор корреспонденции Цянь Шэнбан отметил, что планетные системы на обычных орбитах у звёзд типа B, возможно, не являются редкостью, а просто долгое время скрывались в слепой зоне традиционных методов обнаружения. Изучая эволюционировавшие звёзды-хозяева, можно ретроспективно восстановить планетные системы массивных звёзд в их молодости, а также проверить, как эффективность формирования планет, эволюция орбит и механизмы долгосрочного выживания зависят от массы звёзд-хозяев. Данное исследование связывает воедино несколько направлений — поиск экзопланет, звёздную эволюцию и астросейсмологию, предлагая новый путь к поиску планет вокруг массивных звёзд.