Планетные системы нейтронных звезд.

[Крупин]

Появление компактных объектов типа белых карликов не всегда происходит катаклизмически, т.е. не обязательна вспышка сверхновой, а "мирный" сброс оболочек звезды планеты,наверное,способны пережить.

Согласен, планета может пережить стадию красного сверхгиганта, но здесь многое зависит от радиуса орбиты и радиуса звезды. На эту тему посмотрите очень интересную статью http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1198271. Там есть целая глава, которая посвящена миридам и высказывается предположение "сгорания планет" в фотосфере звезды как механизма переменности блеска. Между прочим, механизм переменности Мирид в отличии от цефеид(различная прозрачность для излучения нейтрального и ионизированного гелия) до сих пор неизвестен. Больше того, если не ошибаюсь, в классической книге Цесевича "Переменные звезды и их наблюдение" тип долгопериодических переменных, и мириды отличаются. Единственное отличие мирид - более интенсивные линии металлов.

     Поддерживаю эту точку зрения. Имеется свидетельство, что планеты реально могут уцелеть после пребывания в звезде:

http://lenta.ru/news/2011/12/22/two1/

     Также весьма распространено мнение, что многие крупные звёзды превращаются в нейтронные звёзды, взрываясь как сверхновые. Вероятно, большинство из них делают это "спокойным" образом без зрелищных эффектов. В этом случае звезда не сбрасывает единомоментно огромную массу и планетные орбиты не становятся сильно эллиптическими.

     В то же время вторичное формирование планет из гипотетических остатков недосброшенной звёздной оболочки или из вещества компаньона крайне сомнительна.

     (проголосовал "за что-то другое", поскольку в первом варианте говорится о взрыве сверхновой, которого не может быть, поскольку взрыв кардинально "корёжит" планетные орбиты.)

[Крупин]

      Дело не в том, что планету надо заэкранировать от взрыва. Сам взрыв планета, вероятно, переживёт. Но скачкообразное изменение массы центрального тела, влекущее резкое уменьшение его гравитации, вызывает искажение планетной орбиты - она становится очень сильно эллиптической. Если же звезда потеряет при взрыве половину или более своей массы, планета оторвётся вовсе и уйдёт в самостоятельное путешествие по Галактике.

[Крупин]

     Считается, что большинство массивных звёзд превращаются в чёрные дыры без внешних эффектов. Предлагается теория, что всё-таки и в этом случае коллапс можно обнаружить:

http://compulenta.computerra.ru/universe/astronomy/10006649/

[Крупин]

Да, на захваты списывается чересчур многое. Захваты совершенно невероятны - это раз. Второе - захваты не могут объяснить упорядоченность планет, скажем, у знакового пульсара PSR 1257+12, имеющего 4 планеты, расположение которых интригующе схоже с расположением планет нашей Солнечной системы. В самом деле, посмотрим на числовой ряд больших полуосей планет этого пульсара (данные с сайта http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager.cgi?id=39&num=1575 ) по возрастанию: 0,19  0,36  0,  46  0,26 . Что особенного может быть в этом ряде?

[Крупин]

     Эти  были числа в астрономических единицах. Перенормируем их по другому, приняв наибольшую полуось за единицу и разделив остальные на 2,6 (значение таковой полуоси в астрономич. единицах). Получим ряд: 1  0,177  0,138  0,0731 . Проделаем такую же операцию с Солнечной системой, взяв следующие 4 планеты: Юпитер, Земля, Венера, Меркурий, большие полуоси которых 5,203  1  0,723  0,387 . В результате перенормировки (на Юпитер) получим ряд: 1  0,192  0,139  0,0743 .

[Крупин]

     И Солнечная система - не единственная, с которой у пульсарной системы PSR 1257+12 имеется сходство. В теме https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,77931.0.html
я приводил следующую сравнительную таблицу планетных и спутниковых систем, в которой за единицу принимался орбитальный радиус крупнейшего спутника (скажем, в Солнечной системе - Юпитера, а в Сатурновой - Титана):



     В первых двух: Gliese 581 и Солнечной имеется сходство по 9 и 11 строкам. У Земли они соответствуют планетам Земля и Венера (Меркурия в таблице нет). Так что у пульсара имеется и сходство с Gliese 581, но правда по трём их четырёх планет.

[Крупин]

      Однако, пульсарный случай отличается от табличных "аналогов". В числовых рядах Солнечной системы и системы Gliese 581 за единицу принят орбитальный радиус крупнейших массивнейших планет. и смысл этого в том, что крупнейшая планета создаётся первой, а все остальные формируются под воздействием её гравитации. Некоторые орбиты (относительно этой первопланеты) более благоприятны для формирования. На них-то планеты и предпочитают формироваться. Но из-за конкретных особенностей того или иного протопланетного диска и других факторов в одних случаях происходит "заселение" одних орбит, а в других - реализуются другие варианты. Оттого в таблице имеются как сходство, так и различие между разными системами.

      В планетной системе пульсара PSR 1257+12 ситуация иная. Там крупнейшей планете (скажем Юпитеру в Солнечной системе) сопоставлена сущая мелочёвка - планетка массой менее пятой части Плутона, в то время, как из остальных трёх две примерно по 4 Земли, а третья (аналог Меркурия) - 2,5% земной массы. Что это за "Юпитер" такой, не Юпитер, а букашка.

      Но и это ещё не всё. Оказывается, эта мелкая планетка впоследствии даже не подтвердилась! Сигнал от неё оказался не очень-то периодическим и в новых источниках эта планета не приводится вовсе. Скажем, в русской Википедии http://ru.wikipedia.org/wiki/PSR_1257%2B12 планетка хотя бы упоминается как неподтверждённая, а в английской http://en.wikipedia.org/wiki/PSR_B1257%2B12 она вовсе не занесена в таблицу планет.

      И вот здесь начинается самое интересное.

[Крупин]

Пульсар, пройдя через "созревшее" облако, вполне может обзавестись газовым диском. Из которого потом могут сформироваться планеты.
Это и к другим типам бывших звезд относится.

     Гипотезу захвата облака уже проходили. Её отстаивал, к примеру О.Ю.Шмидт и несмотря на столь авторитетное мнение гипотеза захвата была признана несостоятельной. Фактические данные свидетельствуют вза то, что планеты пульсара PSR 1257+12 сформировались стандартным образом и смогли пережить стадию Красного Гиганта. Но парадоксальным образом эту стадию не пережила самая массивная планета, причём наиболее удалённая.

     В самом деле, самая лёгкая планета - аналог нашего Меркурия, но массой всего лишь в 2,5 процента массы земли расположена ближе всех на 0,19 а.е. Она сильнее всего прожарилась во время стадии КГ и едва уцелела. Две следующие планеты - аналоги Венеры и Земли, массами 4,3 и 3,9 земных располагались дальше и видимо, почти ничего не потеряли, чему, наверное, способствовал их крупный размер. Обратим внимание на примерное равенство масс этих планет. Это весьма частая ситуация в случае, когда Первопланета - инициатор формирования планетной системы заметно выделяется из остальных. Например в Сатурновой системе ниже орбиты громадного Титана имеются даже две "близнецовые" пары Мимас-Энцелад и Тефия-Диона.

     Таким образом, эти данные говорят за то, что в период формирования существовала ещё очень массивная планета, расположенная относительно трёх уцелевших планет примерно также, как наш Юпитер относительно Меркурия, Венеры и Земли. Но что могло случиться с этим гипотетическим гигантом?

[Крупин]

     Принципиально ответ прост. гигант наглотался вещества раздувшегося Красного Гиганта и взорвался. А непонятки с четвёртой планеткой на его орбите объясняются тем, что этих планеток не одна. Эти две, а наверное и более планетки - бывшие спутники гигантской Первопланеты и/или его лагранжевы компаньоны из точек L4,L5 (тех точек, вблизи которых в нашей Солнечной системе пасутся астероидные стада греков и троянцев.

     Поэтому, открыв сигнал с периодом, равным периоду обращения взорвавшейся планеты, аналитики посчитали его одной маленькой планеткой. Но обнаружив затем, что сигнал непериодический, порешили, что сигнал на этой частоте ложный и обусловлен какими-то внутренними флуктуациями пульсара. На деле же квазипериодичность сигнала обусловлена тем, что он создаётся несколькими телами с близкими, но всё-таки немного отличающимися периодами.

[Крупин]

Кратные периоды - подразумевают нормальное формирование. Т.е. уже после схлопывания в НЗ.
А может они сформировались при падении юпитера на звезду?
перед падением его размазало в диск, потом выпадающий на НЗ водород начал выделять нехилую энергию и отодвинул прочее вещество подальше, где из более тяжёлых элементов сформировались планеты, а водород+гелий выпал/рассеялся.

      Периоды планет вовсе не кратные, но, так сказать, "упорядоченные", т.е. подчиняющиеся определённым закономерностям, указывающим на формирование под воздействием гравитации очень массивной планеты.

      Перед превращением нормальной звезды в нейтронную она проходит стадию Красного Гиганта раздуваясь в это время до радиуса в несколько астрономических единиц и "поглощая" все или некоторые планеты. Однако плотность вещества в раздувшейся оболочке мизерна, что позволяет планетам пережить эту стадию. Так что планеты, немного правда усохнув, сохраняют в принципе упорядоченность. И тем более громадный СуперЮпитер, раз скажем в десяток массивнее нашего. Он никак не мог размазаться в диск и оболочка Красного Гиганта не оказала в принципе никакого воздействия на его движение.

      Из чего взята цифра в десяток Юпитеров? Во-первых, из-за того, что пульсарные "Земля" и "Венера в несколько раз крупнее наших солнечных. Так что протопланетный диск предшествующей пульсару нормалоной звезды был, видимо, гуще солнечного протопланетного диска и потому построением планет руководил более массивный дирижёр. Но есть ещё другая причина подозревать, что пульсарный Юпитер первоначально был именно примерно в десять раз массивнее, но при этом всё-таки не слишком массивен. Эта причина связана с возможностью его взрыва в период раздувания оболочки Красного Гиганта до его орбиты.

[Крупин]

     Несколько лет тому назад была в ходу страшилка про возможность термоядерного взрыва Юпитера из-за затопления в его недрах исследовательского аппарата Галилео, содержащего плутониевые таблетки. Что мол в глубине они сдавятся, взорвутся и инициируют термоядерный взрыв дейтерия подобно тому, как это происходит в водородной бомбе:

http://cyclowiki.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B7%D0%BC%D0%BE%D0%B6%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B2%D0%B7%D1%80%D1%8B%D0%B2_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%82-%D0%B3%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2

     Страхи оказались беспочвенными, Юпитер не взорвался. А вот с газовым гигантом - планетой звезды - предшественницы пульсара PSR 1257+12 предположительно подобный вариант реализовался.

     Вероятно, события развивались примерно так. Совместно со звездой предшественницей сформировалась стандартным образом планетная система, лидером которой был газовый гигант массой примерно в десять Юпитеров. Это критический порог между газовыми гигантами и коричневыми карликами, в которых из-за гравитационного сжатия в период формирования происходит зажигание дейтериевой реакции. Но рассматриваемый гигант всё-таки не переступал этот порог и потому температура в его центре при гравитационном сжатии была недостаточной для воспламенения дейтерия. Со временем гигант охлаждался и уплотнялся, сохраняя в своих недрах неизрасходованный запас взрывоопасного дейтерия. И так продолжалось до тех пор, пока звезда не дошла до стадии Красного Гиганта.