Какая планета самая большая в нашей Солнечной системе? Каждый любитель астрономии знает ответ на этот вопрос – Юпитер, конечно. Однако этот газовый гигант, который сегодня считается одним из очень важных факторов, способствующих развитию жизни на нашей планете (действует как гравитационная “метла”, очищающая пространство от объектов, которые могут столкнуться с Землей), оказывается довольно маленьким по сравнению с планетой GQ Lupi b.

Она настолько огромна, что ведутся споры относительно того, это планета вообще, или коричневый карлик. Этот странный космический объект был обнаружен в апреле 2005 года. Он обращается вокруг звезды GQ Lupi, которая находится на расстоянии 495 световых лет от нашей Земли. Точные оценки массы и размера GQ Lupi b достаточно противоречивы, поскольку данные варьируются в зависимости от метода наблюдения.

Однако одно не вызывает сомнений – это настоящий великан, которого трудно даже представить простому человеку. Ее масса может составлять до 36 масс Юпитера, а радиус примерно в 1,8 раза превышает радиус самой большой планеты в нашей системе. Температура поверхности этой планеты также адская и составляет около 2650°К, но этого недостаточно, чтобы GQ Lupi b была маленькой звездой. Поэтому, скорее всего, она является планетой, вращающейся вокруг гигантской звезды GQ Lupi.

Волк – 46-е по величине созвездие, занимающее площадь в 334 квадратных градуса. Оно расположено в третьем квадранте южного полушария (SQ3) и видно на широтах от +35° до -90°. Соседние созвездия: Наугольник, Скорпион, Циркуль, Центавр, Весы и Гидра.

Созвездие Волк было впервые каталогизировано греческим астрономом Птолемеем во 2 веке. Хотя это древнее созвездие, оно не связано ни с какими мифами.

Звезды, которые сейчас образуют созвездие Волка, когда-то были частью созвездия Центавра. Они изображали жертвенное животное, пронзенное кентавром. Кентавр держал его в направлении созвездия Жертвенника.

Это созвездие не ассоциировалось с каким-либо конкретным животным вплоть до эпохи Возрождения, когда латинский перевод труда Птолемея отождествил его с волком. Греки знали это созвездие как Териум – дикое животное, а римляне называли его Бестией – зверем. В греческие времена созвездие было принято изображать существо, основанное на вавилонской фигуре Бешеной Собаки. Существо было гибридом с человеческой головой, туловищем, ногами и хвостом льва. Существо часто ассоциировалось с богом солнца и человеком-бизоном, который является еще одним существом из мифа. Его называли Уридимму – это большой хищник, который мог быть львом, волком или собакой.

GQ Волка – оранжевая звезда главной последовательности, классифицируемая как переменная T Тельца. Она имеет магнитуду 11,40 и находится на расстоянии 500 световых лет от Земли. Звезда имеет около 70% массы Солнца и возраст менее 2 миллионов лет.

Международная группа астрономов во главе с учеными из Лейденского университета впервые охарактеризовала пылевой диск, окружающий молодой супер-Юпитер, который является либо гигантской планетой, либо коричневым карликом. Они использовали так называемые прямые наблюдения изображений на длинах волн среднего инфракрасного диапазона. Они обнаружили излучение от диска и предполагают, что, возможно, там уже образовались луны. Исследователи опубликуют свои результаты в Астрономическом журнале.

Астрономы ожидали, что молодые газовые гиганты и коричневые карлики имеют вокруг себя пылевой диск, который может образовывать луны, подобно образованию планет в диске вокруг молодой звезды. Существует, например, свидетельство существования гигантской кольцевой системы, которая была обнаружена в изменениях яркости звезды, когда кольца проходили впереди. Теперь, впервые, исследователи подробно изучили тепловое излучение диска из газа и пыли вокруг массивного супер-Юпитера.

Это касается гигантской планеты, или коричневого карлика, называемой GQ Lupi b. Объект расположен в южном созвездии Волка примерно в 500 световых годах от Земли. GQ Lupi b намного тяжелее Юпитера и имеет орбиту более чем в 20 раз шире вокруг своей главной звезды, чем Юпитер вокруг нашего Солнца.

Происхождение объектов такого типа остается загадкой. Неясно, сформировался ли GQ Lupi b по планетоподобному или звездоподобному маршруту. GQ Lupi b был обнаружен в 2004 году, когда была сделана высококонтрастная фотография звезды GQ Lupi. С тех пор астрономы со всего земного шара изучают атмосферу и орбитальное движение этого супер-Юпитера.

В недавнем исследовании астрономы использовали инструменты NACO и MUSE. Они связаны с Очень Большим телескопом Европейской Южной обсерватории в Чили. Используя инфракрасную камеру NACO, астрономы наблюдали инфракрасный свет, исходящий от пылевого диска. Исходя из этого, они определили, что диск намного холоднее, чем горячая атмосфера GQ Lupi b. Исследователи предполагают, что низкая температура указывает на центральную полость в диске. Они подозревают, что пыль, возможно, была унесена сюда образованием лун.

Также может быть, что на диск влияет магнитное поле GQ Lupi b. Используя MUSE, стабильный спектрограф, работающий в визуальной части светового спектра, исследователи измерили так называемое Н-альфа-излучение. Это указывает на то, что GQ Lupi b все еще растет благодаря поступлению газа со своего собственного диска и, возможно, также с диска звезды, вокруг которой вращается этот супер-Юпитер.

С открытием новых экзопланет не всегда ясно, является ли объект планетой или коричневым карликом. Это особенно трудно определить для непосредственно наблюдаемых объектов, таких как GQ Lupi b, поскольку их массы часто неопределенны. Вот почему исследователи склонны сохранять непредвзятость и говорить о "гигантской планете или коричневом карлике" на одном дыхании. И именно поэтому буква B в GQ Lupi b иногда пишется с большой буквы (потому что это коричневый карлик), а иногда с маленькой буквы (потому что это планета).

Всестороннее изучение особенностей движения небесного тела GQ Lupi b и его физических свойств позволяет со все большей степенью уверенности утверждать, что это первая планета у иной звезды, которую человек смог увидеть воочию.

Длительные поиски астрономами планет в иных звездных системах увенчались успехом. За последнее время появилось несколько сенсационных, но требующих подтверждений сообщений о прямой регистрации излучения экзопланет 2М1207b, TrES-1 и HD 209458b, а также GQ Lupi b. Последние результаты, полученные учеными Европейской Южной обсерватории (ESO), подтверждают, что спутник звезды GQ Lupi, по всей видимости, является именно планетой, а не коричневым карликом.

GQ Lupi, которая находится от нас на расстоянии около 500 световых лет, принадлежит к классу очень молодых звезд типа Т-Тельца, ее предположительный возраст от 100 тысяч до 2 млн. лет. Это означает, что период ее формирования еще не закончен, следовательно, предполагаемые планеты в окрестности звезды также молоды и имеют высокую температуру. Благодаря этому обстоятельству разность в интенсивности излучения звезды и ее спутника в ближней инфракрасной области не так велика, как в оптическом диапазоне, что дает возможность получить изображение планеты.

Наблюдения тесной пары объектов GQ Lupi А и GQ Lupi b были выполнены 25 июня 2004 гола при помощи Very Large Telescope на горе Cerro Paranal в Чили с использованием системы адаптивной оптики NACO, позволяющей устранить «дрожание» изображения вследствие влияния атмосферных потоков, что дало ученым возможность получить чрезвычайно четкие изображения и спектры небесных тел.

Предполагаемая планета находится на угловом расстоянии 0,7 угловых секунды от материнской звезды (это соответствует расстоянию, в 2,5 раза превышающему расстояние от Солнца до Плутона) и при этом всего лишь в 250 раз слабее по яркости, чем центральная звезда системы.

После изучения архивов наблюдений нескольких обсерваторий оказалось, что эта же звезда наблюдалась ранее при помощи телескопа Субару на Гавайских островах в июле 2002 года, а также космического телескопа Хаббл в апреле 1999 года. Полученные ранее изображения позволили измерить изменение во времени относительного расположения звезды и ее предполагаемого спутника, чтобы установить, являются ли объекты тесной парой, связанной силами гравитационного взаимодействия, или же их видимая близость – результат случайной проекции на небесной сфере двух удаленных в пространстве и физически не связанных между собой небесных тел.

При спектральном анализе излучения GQ Lupi b удалось обнаружить линии воды и окиси углерода, что свидетельствует об относительно низкой температуре предполагаемой планеты – от 1600 до 2500 градусов Кельвина. Однако вопрос о природе этого объекта до сих является открытым. Является ли GQ Lupi b коричневым карликом, то есть «несостоявшейся» звездой, температура которой недостаточна для того, чтобы поддерживать термоядерные реакции в ее центральной зоне? Или же это все-таки планета?

В настоящее время астрономы полагают, что дать ответ на этот вопрос может оценка массы небесного тела. Если она меньше 13 масс Юпитера – небесное тело можно назвать планетой. Если масса больше этого предела, но меньше 0,08 масс Солнца – это коричневый карлик, состоящая из водорода звезда, которая излучает энергию за счет медленного сжатия ядра.

К сожалению, наблюдения пока не позволяют точно определить массу GQ Lupi b. Теоретические модели формирования звезд дают оценки между 3 и 42 массами Юпитера. Такой разброс связан с тем, что формирование каждой звезды в результате коллапса газового облака зависит от целого ряда условий, которые изначально неизвестны наблюдателям.

Однако Петер Хаусшильдт (Peter Hauschildt), один из авторов исследования, полагает, что традиционный подход неприменим для очень молодых звезд. Согласно его модели, разработанной специально для этого случая, и дополнительным данным, полученным на основании спектрального анализа излучения спутника GQ Lupi А, масса такого объекта составляет около 2 масс Юпитера. Если два объекта действительно связаны силами гравитационного взаимодействия, планета совершит полный оборот вокруг центральной звезды за 1000 лет.

Дальнейшие наблюдения изменений относительного расстояния между GQ Lupi А и GQ Lupi b позволят сделать окончательный вывод об истинной природе этого загадочного небесного тела – вероятно, первой планеты в иной звездной системе, которую человек смог увидеть воочию.