Momentálne vieme o približne 4 000 potvrdených exoplanetách, väčšinou vďaka misii Kepler. TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite, pravdepodobne zvýši týchto 4000 o veľa. Ale čo hviezdy, ktoré všetky tieto planéty obiehajú?
V novej štúdii Astrofyzikálneho inštitútu a Univerzitného observatória univerzity v Jene sa zistilo viac ako 200 exoplanet, ktoré existujú vo viacerých hviezdnych systémoch. Štúdia je súčasťou snahy pochopiť, ako hostiteľské hviezdy formujú vznik a vývoj planét.
Autorom tejto štúdie je Dr. Markus Mugrauer, astrofyzik z Astrofyzikálneho ústavu a univerzitného observatória na univerzite v Jene v Nemecku. Jeho práca je založená na druhom vydaní údajov od Gaie, misie ESA vytvoriť 3D mapu našej galaxie. Mugrauer sa zaujíma o to, ako formovanie a vývoj planéty vo viacerých hviezdach formujú a vyvíjajú sa, čo sa stáva skoro v živote slnečnej sústavy.
„V našej Mliečnej dráhe sú veľmi bežné viaceré hviezdne systémy.“
Markus Mugrauer, autor štúdie, University of Jena.
Nový prieskum ukazuje, že do 1600 svetelných rokov od Slnka existuje 176 binárnych hviezd, 27 hierarchických trojíc a jeden hierarchický štvornásobný systém, ktorý sú hostiteľmi všetkých exoplaniet. Celkom 208 viacnásobných hviezdnych systémov s planétami je z viac ako 1300 exoplanetových hostiteľských hviezd v rovnakej vzdialenosti.
Štúdia je nazvaná „Hľadanie hviezdnych spoločníkov hostiteľských hviezd exoplanety skúmaním druhej ESA-Gaia zverejnenie údajov. “ Publikuje sa v mesačných oznámeniach Kráľovskej astronomickej spoločnosti, 13. novembra 2019. Mugrauer je jediný autor.
„V našej Mliečnej dráhe sú veľmi bežné hviezdne systémy,“ vysvetlil Mugrauer v tlačovej správe. „Ak také systémy obsahujú planéty, zaujímajú ich najmä astrofyzika, pretože ich planétové systémy sa môžu zásadne líšiť od našej slnečnej sústavy.“
Nie je možné zistiť počet skutočných hviezd v Mliečnej dráhe. Hviezdy s nízkou hmotnosťou je ťažké nájsť, najmä v akejkoľvek veľkej vzdialenosti od nás. Ale ako hviezdy idú, astronómovia v našej galaxii často pracujú s rozsahom od 200 do 400 miliárd hviezd. Niektoré odhady ukazujú, že až 85% hviezd v Mliečnej dráhe je vo viacerých hviezdnych systémoch. Keplerove údaje ukazujú, že iba jedna tretina viacerých hviezdnych systémov má planéty. Ale to, ako viacero hviezdnych systémov formuje planéty, ktoré ich obiehajú, je stále otázkou s rozšírenými dôsledkami.
Mugrauerova práca presahuje len hľadanie a identifikáciu viacerých hviezdnych systémov, ktoré sú hostiteľmi exoplanet. Chcel tieto slnečné systémy charakterizovať podrobnejšie. Zistil, že systémy sa veľmi líšia veľkosťou. Pevne zviazané systémy majú doprovodné hviezdy do 20 AU od svojej hviezdy, ktorá je podobná Uranovej vzdialenosti od nášho Slnka, a širšie systémy majú spoločníkov od svojej hviezdy viac ako 9 000 AU. Najčastejšie sa však nachádzajú okolo 1 000 AU.
Charakterizoval tiež typy a počty hviezd v týchto systémoch.
Hviezdy v Mugrauerovej štúdii sa líšia vekom, hmotnosťou a teplotou. Najhmotnejšia hviezda, ktorú našiel, je 1,4-krát hmotnejšia ako naše Slnko a najmenej hmotná je len 8% hmotnosťou Slnka. Hmotnosť spoločníkov však vrcholí medzi 0,15 a 0,3 slnečnými hmotami. Mnoho z viacerých hviezdnych systémov obsahovalo väčšiu, „dominantnú“ hviezdu a menšieho spoločníka: nižšiu hmotu, chladné trpasličie hviezdy, ktoré žiarili červeno.
Jednou z otázok, ktorým čelia astronómovia, je to, či exoplanety dokážu prežiť niekedy devastujúce kŕče hviezdy blížiace sa k posledným štádiám jej vývoja. (vidieť Vesmírny časopis: zdá sa to nemožné, ale nejako táto planéta prežila fázu červeného obra svojej hviezdy Mugrauer našiel medzi svojimi hviezdnymi systémami osem bielych trpaslíkov, čím posilnil prípad, že planéty môžu prežiť, aspoň niekedy, keď hostiteľská hviezda spôsobí zmätok na svojom okolí ,
Z 208 viacnásobných hviezdnych systémov v Mugrauerovej štúdii sú drvivá väčšina - 176 - binárne hviezdne systémy. Existuje však aj 27 trojitých hviezdnych systémov a dokonca jeden štvornásobný hviezdny systém. A medzi 20 a 10 000 AU má 15% hviezd spoločníka. To je v rozpore so všeobecnou frekvenciou hviezd podobných Slnku so spoločníkmi, kde astronómovia očakávajú, že nájdu dvakrát toľko. Spoločné hviezdy, ktoré Mugrauer vo svojej štúdii zistil, ukazujú vzdialenosti asi päťkrát väčšie ako v „bežných“ systémoch.
Podľa Mugrauera: „Tieto dva faktory spolu môžu naznačovať, že vplyv niekoľkých hviezd v hviezdnom systéme narúša proces formovania planéty, ako aj ďalší rozvoj ich obežných dráh.“
Prítomnosť hviezdneho spoločníka môže narušiť proces formovania planéty na disku okolo mladých hviezd. Jeho závažnosť môže tiež ovplyvniť vývoj obežnej dráhy planéty.
Mugrauer zistil, že asi 15% hviezd hosťujúcich exoplanety v jeho štúdii má jednu alebo viac sprievodných hviezd. Vidí to však len začiatok svojej práce. Má v úmysle neustále aktualizovať svoj zoznam ako prebiehajúci projekt, pretože nové misie exoplanet, najmä TESS, vykonávajú svoju prácu.
Vďaka tejto rastúcej databáze exoplanetových hostiteľských hviezdnych systémov môžu astronómovia začať odpovedať na zaujímavú otázku: ako sa planéty formujú, vyvíjajú a prispôsobujú, keď ich hostiteľská hviezda má spoločníka?
Viac:
- Tlačová správa: Vzdialené svety pod mnohými slnkami
- Výskumná kniha: Hľadaním hviezdnych spoločníkov exoplanetových hostiteľských hviezd skúmaním druhej ESA-Gaia zverejnenie údajov
- Vesmírny časopis: zdá sa to nemožné, ale táto planéta nejako prežila fázu červeného obra svojej hviezdy
