Общая теория относительности может сделать возможной жизнь на планетах у белых карликов

Пространство параметров, показывающее влияние ОТО на колебания эксцентриситета из-за внешнего планетарного компаньона для различных комбинаций соотношения масс m₂/m₁ и соотношения больших полуосей a₂/a₁. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2509.26421

В поисках внеземной жизни мы обычно ищем планеты, вращающиеся вокруг солнцеподобных звезд, и ледяные спутники. Но есть и другой возможный кандидат — планеты, обращающиеся вокруг белых карликов, горячих, плотных остатков мёртвых звёзд.

Белый карлик — это то, что остаётся, когда звезда, подобная нашему Солнцу, исчерпывает своё топливо и сбрасывает внешние слои. Эти звёздные остатки, меньшие и более тусклые, чем прежде, имеют обитаемую зону (область, где жидкая вода может существовать на поверхности планеты) в пределах нескольких миллионов километров от звезды, что по астрономическим меркам чрезвычайно близко.

Хотя крупные планеты были обнаружены на орбитах белых карликов, учёные ранее полагали, что жизнь на них невозможна из-за приливных сил. Эти силы усиливаются, когда соседняя планета-компаньон растягивает орбиту обитаемой планеты в овальную форму. Это растягивает и сжимает недра планеты, генерируя тепло трения, которое может вызвать смертельный парниковый эффект, делая планету необитаемой. Это испарило бы любые поверхностные озёра и океаны и предотвратило бы возникновение жизни.

Однако, используя компьютерное моделирование, Ева Стафне и Джульетта Бекер из Университета Висконсин-Мэдисон показали, что общая теория относительности (ОТО) Эйнштейна, описывающая, как гравитация работает на очень больших масштабах и высоких скоростях, может стабилизировать орбиту планеты.

Примеры интегрирования эксцентриситета e₁ внутренней планеты для двух значений большой полуоси a₂ внешней планеты, при всех остальных параметрах системы идентичными. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2509.26421

Они обнаружили, что мощная гравитация белого карлика заставляет орбиту планеты медленно прецессировать (вращаться). Эта сила не позволяет овальной форме орбиты становиться слишком большой, несмотря на гравитационное воздействие от планеты-компаньона. Это сохраняет приливный нагрев на низком уровне и, следовательно, позволило бы сохранить жидкую воду на поверхности, потенциально делая планету обитаемой.

Исследователи провели симуляции с эффектами ОТО и без них. Они подтвердили, что без ОТО большинство планет в обитаемой зоне с близлежащими планетами-компаньонами перегрелись бы и стали бы необитаемыми. Однако с учётом ОТО обитаемая зона становится значительно больше, что позволяет избежать неконтролируемого парникового эффекта.

Последствия для будущих миссий

«Наши выводы демонстрируют, что ОТО может действовать как динамический щит в компактных планетных системах после главной последовательности. Эта защитная роль должна быть включена в будущие оценки обитаемости планет вокруг белых карликов», — написали исследователи в своей статье, размещённой на сервере препринтов arXiv.

Это даст нам больше вариантов при поиске обитаемых планет за пределами нашей Солнечной системы. Это новое исследование может помочь астрономам расставить приоритеты для самых перспективных целей для таких передовых платформ, как космический телескоп «Джеймс Уэбб», крупнейший и самый мощный телескоп, запущенный в космос.

Больше информации: Eva Stafne et al, General Relativity Can Prevent a Runaway Greenhouse on Potentially Habitable Planets Orbiting White Dwarfs, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2509.26421