Астрономы обнаружили находящуюся на краю гибели экзопланету

Международная группа астрономов открыла новую экзопланету, которая ближе всех известных планет располагается к своей звезде. Новое открытие, вероятно, заставит пересмотреть существующие теории формирования "горячих Юпитеров". Статья исследователей появилась в журнале Nature, а ее краткое изложение приводит Nature News.

Новая планета, получившая название WASP-18b, была обнаружена транзитным методом при помощи телескопов на Канарских островах. Наблюдения за звездой WASP-18, удаленной от Земли на расстояние 400 световых лет, велись еще с 2006 года. В результате исследователям удалось установить, что масса планеты составляет примерно 10 юпитерианских, и она вращается вокруг звезды на расстоянии менее 0,02 астрономической единицы с периодом около 0,94 земных суток.

По словам исследователей, новое открытие поднимает ряд вопросов, связанных с теорией эволюции планет. Дело в том, что расчеты показывают, что WASP-18b должна обязательно упасть на свою звезду, причем произойти это должно в самое ближайшее (по астрономическим меркам) время - примерно через 500 тысяч лет. Таким образом, находка планеты является редкой удачей. Сами исследователи сравнивают вероятность обнаружения планеты в конце своего жизненного пути с вероятностью вытащить из колоды карт два подряд туза красных мастей.

Однако, по мнению ученых, может существовать и альтернативное объяснение существованию WASP-18b. Например, если теории, описывающие воздействие приливных сил, создаваемых гравитацией звезды, на WASP-18b неверны. Сами исследователи полагают, что в действие может вступать турбулентность в звездной атмосфере, в результате чего планета может просуществовать еще как минимум 500 миллионов лет.

Сами ученые отмечают, что проверить, какая из гипотез верна достаточно просто. Если существующие теории верны, то в ближайшие десять лет период вращения планеты сократится примерно на 28 секунд, что можно будет заметить при помощи существующих инструментов.

Совсем недавно ученым удалось обнаружить планету COROT-7b (по прежней номенклатуре COROT-Exo-7b), которой также предсказывают гибель. Эта планета вращается на расстоянии примерно 0,017 астрономической единицы от своей звезды, а масса экзопланеты составляет примерно 21 земную. Этому небесному телу предсказывают гибель примерно через миллиард лет.

Еще один претендент на роль теории всего сошел с дистанции

Физикам удалось обнаружить, что теория Хоравы, претендующая на роль теории всего, дает предсказания, которые не согласуются с фактическими данными наблюдений. Статья физиков (pdf) с изложением результатов появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Американского физического общества.

Предполагается, что теория всего должна одинаково хорошо описывать взаимодействия в макро- и микромире. Самым известным кандидатом является так называемая теория суперструн, слабой стороной которой является отсутствие проверяемых на практике предсказаний. Считалось, что теория Хоравы отличается тем, что предсказывает эффекты, которые могут наблюдаться в астрофизике.

В данной теории предполагается, что при достаточно малых расстояниях между объектами нарушается так называемая инвариантность относительно преобразований Лоренца. Именно инвариантностью общей теории относительности относительно этих преобразований физика обязана появлению таких парадоксов, как, например, замедление времени в движущейся системе отсчета.

В рамках новой работы ученые описывали с помощью теории Хоравы гравитационное поле в окрестности сферически-симметрического тела. Аналог такого описания для теории относительности называется решением Шварцшильда и позволяет предсказать, в частности, существование черных дыр. В результате исследователи обнаружили, что полученное решение заметно отличается от решения Шварцшильда, чего не наблюдается в действительности.

Сами исследователи надеются, что теорию Хоравы "выбрасывать" еще рано, и ее можно как-то поправить, немного изменив формулы. В своей работе они даже предлагают один из вариантов правки. Однако на arXiv.org уже появился препринт, в котором показывается, что в случае данной правки теория Хоравы совпадает с теорией относительности только на расстояниях больше размеров Вселенной.

Совсем недавно физикам удалось продвинуться в создании теории всего. В рамках новой работы они смогли в некотором специальном случае объединить так называемую квантовую теорию поля с гравитацией в рамках теории N=8 супергравитации (N=8 означает, что у данной теории имеется восемь суперсимметрий).