V roku 2007 astronómovia pozorovali sériu neobvyklých zatmení, ktoré pochádzajú zo hviezdy 420 svetelných rokov od Zeme. V roku 2012 tím z Japonska a Holandska zdôvodnil, že tento jav je spôsobený prítomnosťou veľkého exoplanetu - označeného J1407b - s mohutným kruhovým systémom obiehajúcim okolo hviezdy. Odvtedy sa zistilo niekoľko prekvapujúcich nálezov.
Napríklad v roku 2015 ten istý tím dospel k záveru, že kruhový systém je stokrát väčší a ťažší ako systém Saturn (a podobne ho môžu vytvoriť aj exomoony). A vo svojej najnovšej štúdii ukázali, že tieto obrie prstene môžu trvať viac ako 100 000 rokov, za predpokladu, že majú na svojej planéte vzácnu a neobvyklú obežnú dráhu.
Vo svojich predchádzajúcich prácach Rieder a Kenworth určili, že kruhový systém okolo J1407b pozostáva z približne 37 krúžkov, ktoré siahajú do vzdialenosti 0,6 AU (90 miliónov km) od planéty. Odhadli tiež, že tieto prstene sú 100-krát väčšie ako náš mesiac - 7342 biliónov biliónov metrických ton. Navyše, zatiaľ čo existencia J1407b sa ešte len musí potvrdiť, boli schopní vylúčiť možnosť, aby okolo hviezdy bola kruhová obežná dráha.
V dôsledku toho existovali pochybnosti o tom, že takýto kruhový systém môže existovať. Vzhľadom na skutočnosť, že planéta sa pravidelne približuje k svojej hviezde, kruhový systém by utrpel gravitačné narušenie. Preto sa Steven Rieder (z inštitútu RIKEN v Japonsku) a Matthew Kenworth (z Leiden University v Holandsku) rozhodli posúdiť, ako dlho by mohol taký kruhový systém zostať stabilný.
Kvôli štúdiu s názvom „Obmedzenia veľkosti a dynamiky kruhového systému J1407b“ vykonali sériu simulácií s použitím rámca Astrofyzikálneho viacúčelového softvérového prostredia (AMUSE). Na konci ich výsledky ukázali, že kruhová štruktúra s 11-ročnou orbitálnou periódou a retrográdnou obežnou dráhou mohla prežiť najmenej 10 000 obežných dráh.
Inými slovami, kruhový systém, ktorý predpokladali už v roku 2012, by mohol vydržať 110 000 rokov. Ako Rieder (hlavný autor článku) vysvetlil vo vyhlásení, výsledky boli prekvapujúce, ale zhodovali sa s faktami:
„Systém je stabilný iba vtedy, keď sa krúžky otáčajú opačným smerom, ako planéta obieha okolo hviezdy. Mohlo by to byť priťahované: masívne prstene rotujúce v opačnom smere, ale teraz sme vypočítali, že „normálny“ kruhový systém nemôže prežiť. “
To, ako sa takýto kruhový systém mohol vyskytnúť, je záhadou, pretože retrográdne kruhové systémy sú dosť zriedkavé. Rieder a Kenworth však uviedli, že sa domnievajú, že by to mohlo byť výsledkom katastrofickej udalosti - napríklad rozsiahlej zrážky -, ktorá spôsobila, že krúžky (alebo planéta) zmenili smer otáčania.
Ich výsledky tiež naznačili, že retrográdny kruhový systém by umožnil zatmenie, aké bolo pozorované v roku 2007. Hoci existovala určitá šanca, že by boli spôsobené iným objektom, výsledky naznačujú inak. „Šanca na to je minimálna,“ povedal Rieder. „Rýchlosť meraná podľa predchádzajúcich pozorovaní nemusí byť tiež správna, ale bolo by to veľmi zvláštne, pretože tieto merania sú veľmi presné.“
V budúcnosti Rieder a Kenswoth dúfajú, že dôkladnejšie preskúmajú záhady tejto prstencovej formácie. Bude to zahŕňať predovšetkým to, ako sa mohla vytvoriť a ako sa časom vyvinula. Ich štúdia bola prijatá na uverejnenie v časopise Astronómia a astrofyzika a môžete si ho pozrieť online na arXiv.
