Диапазон масс коричневых карликов (которые, как полагают, образуются, подобно звездам, путем гравитационного коллапса облака межзвездного вещества) может пересекаться с диапазоном масс наиболее тяжелых планет (которые, видимо, образуются в результате вышеупомянутой аккреции частиц пыли и льда в аккреционном диске). Мы сделали выборку из 142 подобных Солнцу звезд (критерий отбора – относительная близость к нам и отсутствие звезды-компаньона). Мы начали искать, используя новейший спектрограф
Спустя всего несколько месяцев, поздней осенью 1994 года, мы обнаружили первый намек на периодическое изменение скорости одной из наблюдаемых звезд. Мы обнаружили, что период составляет всего 4,2 дня, и получили приблизительную массу – около половины массы Юпитера. Планета-гигант с таким коротким периодом обращения вокруг звезды солнечного типа на дистанции всего в 5 % расстояния от Земли до Солнца? Наше открытие входило в серьезное противоречие с теорией формирования планет, которую я описал выше. Чтобы исключить другие возможные интерпретации полученных данных, мы решили отложить на год объявление об открытии столь удивительного небесного тела.
Новые наблюдения в начале следующего сезона подтвердили стабильность периода, амплитуды и вариации фазовой скорости звезды 51 Пегаса. Доказательств вполне хватало, чтобы с уверенностью заявить о том, что колебания вызваны обращающейся вокруг звезды планетой!
Короткий период обращения планеты-гиганта вокруг 51 Пегаса, однако, оставался загадкой. Вскоре после объявления об открытии этой первой экзопланеты в 1995 году другая команда ученых (Лин, Ричардсон и Боденхеймер) решила эту дилемму. Они предположили, что во время жизни аккреционного диска гравитационное взаимодействие молодой планеты с диском может вызвать очень эффективное сжатие большой полуоси орбиты, что и приведет к очень коротким орбитальным периодам. Эта так называемая орбитальная миграция планет является ключевым процессом, необходимым для понимания удивительного разнообразия орбитальных характеристик экзопланет.
Теперь количество обнаруженных планет постоянно увеличивается. К концу 2013 года у нас на руках есть по-дробные орбитальные характеристики более 1000 экзо-планет. За последние 19 лет мы не только изучили значительное количество планет, но и смогли расширить критерии поиска (включить в него планеты с меньшей массой) благодаря разработке новых чувствительных спектрографов. С момента открытия планеты, вращающейся вокруг 51 Пегаса, было достигнуто более чем стократное увеличение чувствительности спектрографов.
За обнаружением 51 Пегаса
Очевидно, что существует некоторая двусмысленность относительно точного статуса редких очень массивных планет, поскольку в этом диапазоне масс они пересекаются с коричневыми карликами. Нижний предел массы коричневого карлика, образованного фрагментацией коллапсирующего облака, вероятно, составляет несколько масс Юпитера. Самые последние статистические данные показывают, что 14 % звезд солнечного типа имеют в своей системе по меньшей мере одного газового гиганта (с массой в 50 раз больше земной и периодом обращения менее 10 лет). Вокруг примерно одной из семи звезд солнечного типа вращается газовая планета, подходящая под упомянутые выше характеристики.
При этом существует четкая корреляция с металличностью звезды. Звезды с самой высокой (в три раза больше солнечной) концентрацией тяжелых химиче-ских элементов в атмосфере с вероятностью 25 % имеют в своей планетной системе газового гиганта. Тогда как у звезд, концентрация тяжелых элементов в которых не превышает трети солнечной концентрации, эта вероятность снижается до 5 %.
Разработка спектрографов повышенной стабильности и чувствительности позволила обнаружить планеты с гораздо меньшими массами. Например, спектрограф
