През 2007 г. астрономите наблюдават серия от необичайни затъмнения, идващи от звезда на 420 светлинни години от Земята. През 2012 г. екип от Япония и Холандия разсъждава, че това явление се дължи на наличието на голяма екзопланета - обозначена J1407b - с масивна пръстенна система, орбитираща звездата. Оттогава са направени няколко изненадващи находки.
Например през 2015 г. същият екип стигна до заключението, че пръстеновата система е сто пъти по-голяма и по-тежка от тази на Сатурн (и може да бъде подобно изваяна от екзомони). И в най-новото си изследване те показаха, че тези гигантски пръстени могат да продължат повече от 100 000 години, ако приемат, че имат рядка и необичайна орбита около своята планета.
В предишната си работа Рийдър и Кенуърт определят, че пръстенната система около J1407b се състои от около 37 пръстена, които се простират на разстояние от 0,6 AU (90 милиона км) от планетата. Те прецениха също, че тези пръстени са 100 пъти по-масивни от нашата Луна - 7342 трилиона трилиона метрични тона. Нещо повече, докато съществуването на J1407b тепърва ще се потвърждава, те успяха да изключат възможността той да има кръгова орбита около звездата.
В резултат на това имаше съмнения, че такава пръстенна система може да съществува. Предвид факта, че планетата периодично се доближава до своята звезда, пръстеновата система би изпитала гравитационни смущения. Следователно Стивън Рийдър (от института RIKEN в Япония) и Матю Кенуърт (от университета в Лайден в Холандия) започнаха да преценят колко дълго може да остане стабилна такава пръстенна система.
В името на своето проучване, озаглавено „Ограничения за размера и динамиката на пръстеновата система J1407b“, те проведоха серия от симулации, използвайки рамката за астрофизична многофункционална софтуерна среда (AMUSE). В крайна сметка техните резултати показват, че пръстенна структура с 11-годишен орбитален период и ретроградна орбита може да оцелее за поне 10 000 орбити.
С други думи, пръстеновата система, за която те предположиха през 2012 г., може да издържи 110 000 години. Както Rieder (водещият автор на хартията) обясни в изявление, резултатите бяха изненадващи, но се случи, че отговарят на фактите:
„Системата е стабилна само когато пръстените се въртят обратно на начина, по който планетата обикаля около звездата. Може да е далеч: масивни пръстени, които се въртят в обратна посока, но сега сме изчислили, че "нормалната" пръстенна система не може да оцелее. "
Как би могла да възникне такава пръстенна система е загадка, тъй като ретроградните пръстенови системи са доста рядко срещани. Но Рийдър и Кенуърт заявиха, че смятат, че това може да е резултат от катастрофално събитие - като мащабен сблъсък - което е причинило пръстените (или планетата) да променят посоката на въртенето си.
Резултатите от тях също показват, че ретроградна пръстенна система ще позволи затъмнения, като тази, която се наблюдава през 2007 г. Въпреки че има някакъв шанс те да бъдат причинени от друг обект, резултатите предполагат друго. „Шансът за това е минимален“, каза Рийдър. "Също така скоростта, измерена с предишни наблюдения, може да не е правилна, но това би било много странно, тъй като тези измервания са много точни."
В бъдеще Ридер и Кенсвот се надяват да проучат по-отблизо тайните на това образуване на пръстени. Това ще включва как може да се е формирал на първо място и как се е развивал във времето. Проучването им е прието за публикуване в списанието Астрономия и астрофизика и да бъдат гледани онлайн в arXiv.
