ТРИ ПЛАНЕТЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫЛИ БЫТЬ ПОГЛОЩЕНЫ

На склоне жизни звезда вроде Солнца поднимается по тому, что астрономы называют ветвью красных гигантов: её внешние слои раздуваются на порядки. Приливы и потеря звёздной массы должны тогда затянуть внутрь и поглотить любую планету, обращающуюся слишком близко, — в пределах примерно одной астрономической единицы (расстояния от Земли до Солнца) для звёзд, подобных Солнцу. И действительно, обзоры старых звёзд находят очень мало планет-гигантов на коротких орбитах.

На вершине этой ветви в ядре загорается гелий, и звезда снова сжимается. Она переходит в более компактную стадию, называемую красным сгущением (red clump), и сжигает гелий в своём ядре. Значит, любая планета, замеченная вблизи звезды красного сгущения, должна была пережить момент, когда её звезда была наибольшей. До сих пор сообщалось лишь об одной такой «запретной» планете.

Прислушиваясь к звёздам

Трудность в том, чтобы различить эти две стадии. Гигант на подъёме и гигант в красном сгущении выглядят похоже по своему свету. Но колеблются они по-разному. Звёзды осциллируют, и их колебания позволяют прощупать плотность ядра: это астросейсмология.

Вэнь-Сюй Линь (Wen-Xu Lin), Шэн-Бан Цянь (Sheng-Bang Qian) и их коллеги из Юньнаньского университета и Китайской академии наук проверили таким образом все известные звёзды с планетами, используя кривые блеска, записанные миссией TESS. Три звезды надёжно оказались в красном сгущении: 24 Boo, HD 12648 и TYC 4282-605-1. Затем команда заново проанализировала многолетние измерения покачивания каждой звезды, вызванного притяжением её планеты, полученные на трёх обсерваториях.

Орбиты внутри старой звезды

Три планеты:

• 24 Boo b обращается вокруг своей звезды за 30,3 дня на расстоянии 0,183 астрономической единицы — это самая близкая из известных планет у гиганта красного сгущения. Её минимальная масса — около трёх четвертей массы Юпитера.
• TYC 4282-605-1 b: 101,6 дня, 0,489 а. е., не менее 14 масс Юпитера.
• HD 12648 b: 132,9 дня, 0,516 а. е., не менее 2,5 массы Юпитера.

Сами звёзды сейчас примерно в 10–12 раз шире Солнца. Вопрос в том, насколько широкими они были на вершине ветви красных гигантов. Команда рассчитала этот максимальный радиус с помощью моделей звёздной эволюции, варьируя неопределённые детали конвекции и химического состава. Орбита 24 Boo b лежит ниже всех проверенных кривых, как и орбита TYC 4282-605-1 b. HD 12648 b ближе к границе: вероятность того, что она была поглощена, снижается от почти стопроцентной до 43% при самой благоприятной настройке конвекции.

Модель самой орбиты — потеря массы, торможение звёздным ветром, приливы — даёт простое правило: при обычной эволюции одиночной звезды планета, наблюдаемая у звезды красного сгущения, никогда не должна обращаться ближе прошлого максимального радиуса звезды. 24 Boo b и TYC 4282-605-1 b обращаются ближе при всех проверенных моделях; для HD 12648 b это зависит от настройки конвекции.

Орбитальное расстояние в зависимости от радиуса родительской звезды для подтверждённых планет: три планеты из этого исследования (красные ромбы) находятся среди звёзд размером со звёзды красного сгущения, необычно близко к ним. — Рисунок 2d, Lin et al. (2026), arXiv:2611.04544.

Как они могли уцелеть?

Авторы перечисляют возможности, прямо оговаривая, что это идеи, а не механизмы, которые они доказывают:

1. Двойное прошлое. Если родительская звезда когда-то обменивалась массой с компаньоном или слилась с ним, её оболочка, возможно, никогда не раздувалась так сильно. Колебания 24 Boo показывают необычно слабую связь (coupling) для звезды, столь бедной тяжёлыми элементами, — намёк на то, что её история, возможно, не похожа на историю одиночной звезды. Продукт слияния также может сохранить или заново создать диск, в котором могли бы сформироваться планеты «второго поколения».
2. Диск из поглощённой планеты. Если внутренняя планета была поглощена, энергия, которую она передала звезде, могла выбросить газ во временный диск, а он затем, когда звезда уже сжалась, мог притянуть внутрь уцелевшую внешнюю планету.
3. Спасение в последний момент. Планета могла погрузиться в раздутую оболочку вблизи вершины ветви, а затем снова оказаться снаружи, потому что оболочка отступила быстрее, чем сокращалась её орбита.

Захват свободно летящей планеты или перетасовка внутри многопланетной системы считаются менее вероятными.

Одна запретная планета была аномалией. Имея три, авторы говорят о новом классе проэволюционировавших планетных систем — и о физике вокруг стареющих звёзд, которой в нынешних моделях пока нет.