Най-често срещаният тип звезда в нашата галактика Млечен път се нарича червено джудже - много по-малко и по-слабо светещо от нашето слънце. Тези звезди - или поне така се смяташе - просто не са достатъчно големи, за да приемат планети, много по-големи от Земята.

Но откриването на планета с маса най-малко 13 пъти по-голяма от земната, орбитираща много близо до червено джудже само 11% от слънчевата маса, кара астрономите да се върнат към чертожната дъска на теорията за формирането на планетите, включваща този преобладаващ тип звезди. Съотношението на масата на тази планета с нейната звезда е повече от 100 пъти по-голямо от това на Земята и слънцето.

„Открихме планета, която е твърде масивна за своята звезда“, каза астрономът от Пен Стейт Суврат Махадеван, един от ръководителите на изследването, публикувано тази седмица в списание Science.

Звездата, наречена LHS 3154, е относително близо до нас, на около 50 светлинни години от Земята. Една светлинна година е разстоянието, което светлината изминава за една година, 5,9 трилиона мили (9,5 трилиона км).

Слънцето е около хиляда пъти по-ярко от тази звезда.

„Това едва ли е звезда“, каза астрономът от Принстънския университет Гудмундур Стефансон, водещият автор на изследването. „Той има маса точно над границата на поддържане на водороден синтез, за ​​да се счита за звезда.“

Планетата, наречена LHS 3154 b, обикаля на около 2,3% от орбиталното разстояние на Земята от слънцето, обикаляйки своята звезда на всеки 3,7 дни. Тя е много по-близо дори от най-вътрешната планета на нашата слънчева система Меркурий до слънцето.

Планетата може да е подобна по размер и състав на Нептун, най-малката от четирите газови планети на нашата слънчева система. Диаметърът на Нептун е около четири пъти по-голям от този на Земята. Методът, използван за изследване на планетата, не е позволил на изследователите да измерят нейния диаметър, но те подозират, че е около три до четири пъти по-голям от земния.

Нептун, който няма твърда повърхност, притежава динамична атмосфера, съставена главно от водород и хелий, върху мантия, предимно от кишав амоняк и вода, и твърдо ядро. Въз основа на неговия вероятен състав, подобен на Нептун, и близостта до звездата му, е малко вероятно да поддържа живот, каза Стефансон.

Звездите се образуват, когато плътни струпвания от междузвезден газ и прах се срутват под собственото си гравитационно привличане. След като звезда се роди в центъра на такъв облак, остатъчният материал образува въртящ се диск около нея, който захранва растежа на звездите и често поражда планети.

Така че защо червеното джудже да не може да приеме планета с размера на новоописаната?

„Дискът, образуващ планетата около звездите, е само малка част от звездната маса и се очаква да се увеличи с тази маса. Така че звезда с много ниска маса трябва да има диск, който също е с ниска маса. Такъв диск не трябва да е тежък достатъчно, за да родим планетата, която открихме", каза Махадеван.

„Тази планета повдига въпроси за това как се формират планетите около звездите с най-ниска маса, тъй като по-рано се смяташе, че такива звезди могат да образуват само малки земни планети, подобни на масата на Земята“, каза Стефансон.

Изследователите откриха LHS 3154 b чрез откриване на фино колебание в звездата-домакин, причинено от гравитационните ефекти на планетата по време на нейната орбита. Те използваха инструмент, наречен Habitable Zone Planet Finder (HPF), създаден от екип, ръководен от Махадеван, на телескопа Hobby-Eberly в обсерваторията Макдоналд на Тексаския университет.

Той е проектиран да намира планети, които обикалят около сравнително хладни звезди и имат потенциал за течна вода на техните повърхности, ключов фактор за живота.

„Докато изграждаме нови инструменти и с нарастването на прецизността на нашите измервания, ние виждаме Вселената по нови, неочаквани начини“, каза Махадеван. „Ние създадохме HPF, за да откриваме земни планети около тези хладни звезди. Това откритие е още едно в постоянния поток от изненади, показващи колко много още имаме да научим за планетите и формирането на планетите.“