Планеты возле пульсаров: странные миры у мертвых звезд

Представьте себе планету, вращающуюся вокруг неживой звезды. Этот мир купается в смертельном коктейле из рентгеновских лучей и заряженных частиц, которые испускает звезда в настолько слабом видимом диапазоне, что едва ли бросает тень на поверхность этого мира. Звучит как научная фантастика, однако такие странные миры на самом деле могут существовать.

Мы постоянно открываем новые и новые экзопланеты вокруг далеких звезд. Нас радует, что многие из них похожи на нашу Землю. Тем не менее, легко забыть то, что первые обнаруженные экзопланеты вовсе не были похожи на нашу родную планету. Первые экзопланеты обнаруживались на орбитах пульсаров — звезд, которые давно умерли.

Пульсары представляют собой крошечные трупы некогда могучих звезд. Это разновидность быстро вращающейся нейтронной звезды, плотного шарика из странной материи, богатой нейтронами, которая образуется на месте взрыва крупной сверхновой звезды. На первый взгляд они кажутся не самым удачным местом для поиска планет. По правде говоря, сверхновые у нас находятся в списке самых странных объектов во Вселенной — это события, близкие к апокалипсису, легко испаряющие планеты на орбитах, которым не посчастливилось вращаться вокруг взорвавшейся звезды.

Как ни странно, мы знаем массу планет, которые вращаются вокруг этих странных и неживых солнц. Первое открытие было сделано несколько десятков лет назад в районе пульсара PSR 1257+12. Пульсары излучают два потока лучей из северного и южного полюсов. И поскольку магнитные полюса не всегда совпадают с осью вращения нейтронной звезды, мы видим вспышки всякий раз, когда луч направлен к нам — как от маяка на горизонте.

Импульсы, видимые с Земли, настолько регулярны, что по ним можно сверять часы. Другая хорошая сторона — любые изменения в синхронизации импульсов легко обнаружить. Если пульсар несет планету на буксире, крошечном гравитационном буксире, заменяющем собой орбиту, ненадолго, но эффективно.

PSR 1257+12, между прочим, это миллисекундный пульсар. Он вращается так быстро, что крошечные изменения достаточно легко заметить. Благодаря этому, стало известно, что вокруг него находится три планеты. Две из них — суперземли, одна — чуть больше земной Луны. Она была самой мелкой из известных экзопланет до недавнего времени.

Между тем, возле другого пульсара есть планета, известная как PSR B1620-26 b. Это настоящий гигант, в два с половиной раза более массивная Юпитера, что, в принципе, неудивительно. PSR B1620-26 b это старейшая планета из известных нам. Ей около 12,7 миллиарда лет, и наверное, она стара, как сама Вселенная. Ее называют Мафусаилом, что наводит на определенные мысли.

Миры, подобные этим, однозначно «чужие» нам, поскольку существенно отличаются от всего, что мы знаем. Сложно даже догадаться, какие они будут крупным планом. Если на них есть атмосфера, она может быть полна ослепительных полярных сияний. Молекулы в атмосферах таких планет будут постоянно разрываться на части, купаясь в потоках заряженных частиц от пульсаров, возле которых они кружатся. С другой стороны, если у планеты нет атмосферы, ее поверхность будет «вылизана» рентгеновскими лучами и абсолютно мертва.

Что касается Мафусаила, сложно сказать наверняка, что произойдет с газовым гигантом спустя 12 миллиардов лет. Планеты-гиганты в нашей собственной Солнечной системе до сих пор остывают. Юпитер, как известно, излучает больше энергии в инфракрасном спектре, чем получает от Солнца. Этот процесс называется нагреванием Кельвина-Гельмгольца и обозначает, что Юпитер убывает примерно на два сантиметра в год. На протяжении своей жизни вы вряд ли обратите на это внимание. Но Мафусаил старше Юпитера на 8 миллиардов лет.

Что характерно, есть и другая, еще более странная планета возле пульсара. PSR J1719-1438 b открыли в 2011 году. Полагается, что она состоит практически полностью из углерода, кристаллизованного в алмаз. Технически это белая карликовая звезда крайне небольшой массы, по большей части украденной у ближайшего пульсара. Остаток массы не превышает юпитерианскую, тем самым делая объект больше планетой, чем звездой.

Такая вот необычная история сделала из PSR J1719-1438 b планету. Это самая плотная планета из всех, когда-либо обнаруженных, давление под ее поверхностью превращает углерод в алмаз. Звучит красиво, но для будущих экскурсантов гравитации на планете будет достаточно, чтобы моментально сплющить любого из них. Если, конечно, они выживут после облучения пульсаром.

Вы, наверное, уже несколько раз задали себе интересный вопрос: возможна ли жизнь возле пульсара? Честно говоря, маловероятно.

Никто не любит слово «невозможно», но условия возле пульсара настолько враждебны, что набор молекул, которые мы называем «жизнь», моментально потеряет свой смысл. Даже если бы на таких планетах существовала жизнь, она пряталась бы глубоко под поверхностью своего обиталища, и вероятно разительно отличалась бы от того, что мы привыкли видеть. Может, с нашей точки зрения это и вовсе не жизнь.

За последние несколько лет было обнаружено не так много планет около пульсаров, а некоторые прошлые наблюдения были оспорены. Однако шансы найти еще достаточно высоки, поскольку не так много людей занимаются подобными поисками. Большинство исследователей заняты поиском экзопланет. Благодаря недавно почившему «Кеплеру», у нас накопилось достаточно данных для анализа.

Однако имеются свидетельства, что старые звезды могут пройти через второй путь формирования планет. Один из пульсаров 4U 0142+61 был замечен в формировании планетарного диска вокруг себя. Учитывая все вышесказанное, стоит полагать, что в нашей галактике может быть куда больше странных планет, чем в нашей собственной Солнечной системе.