Počítačová ilustrácia binárnej hviezdy. Obrazový kredit: Carnegie Institution. Klikni na zväčšenie.
Nová teoretická práca ukazuje, že tvorba planét obrieho plynu sa môže vyskytovať okolo binárnych hviezd rovnakým spôsobom, ako sa vyskytuje okolo jednotlivých hviezd ako je Slnko. Prácu dnes predstaví Dr. Alan Boss z Ministerstva pôdneho magnetizmu Carnegieho inštitúcie (DTM) na stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti vo Washingtone, DC. Výsledky naznačujú, že plynové obrie planéty, ako je Jupiter, a obývateľné planéty podobné Zemi by mohli byť častejšie, ako sa pôvodne predpokladalo. Príspevok popisujúci tieto výsledky bol prijatý na uverejnenie v Astrofyzikálnom časopise.
"Máme tendenciu zameriavať sa na hľadanie ďalších slnečných systémov okolo hviezd, rovnako ako naše Slnko," hovorí Boss. "Dozvieme sa však, že planetárne systémy možno nájsť okolo všetkých druhov hviezd, od pulzarov po trpaslíkov M s iba jednou tretinou hmotnosti nášho Slnka."
Dve z troch hviezd v Mliečnej dráhe sú členom dvojhviezdneho alebo viachviezdneho systému, v ktorom hviezdy obiehajú okolo seba so separáciami, ktoré môžu siahať od takmer kontaktu (takmer binárne súbory) až po tisíce svetelných rokov alebo viac (široké binárne súbory). Väčšina binárnych súborov má separácie podobné vzdialenosti od Slnka k Neptúnu (~ 30 AU, kde 1 AU = 1 astronomická jednotka = 150 miliónov kilometrov - vzdialenosť od Zeme k Slnku).
Nebolo jasné, či by k formovaniu planétového systému mohlo dôjsť v typických binárnych systémoch hviezd, kde silné gravitačné sily jednej hviezdy môžu interferovať s procesmi formovania planéty okolo druhej hviezdy a naopak. Predchádzajúca teoretická práca v skutočnosti naznačovala, že typické binárne hviezdy nebudú schopné tvoriť planetárne systémy. Lovci planét však nedávno našli na obežnej dráhe okolo binárnych hviezd niekoľko planét s plynovými obrami s rôznymi odstupmi.
Boss zistil, že ak je šokové zahrievanie spôsobené gravitačnými silami od sprievodnej hviezdy slabé, potom sa plynové obrie planéty môžu vytvárať na diskoch tvoriacich planéty rovnakým spôsobom ako v prípade jednotlivých hviezd. Disk tvoriaci planétu by zostal dostatočne chladný na to, aby zrnká ľadu zostali pevné, a tak by umožnil rast tuhých jadier, ktoré musia dosiahnuť veľkosť hmoty viac Zeme, aby mohol bežný mechanizmus tvorby planétov obrovských plynov (narastanie jadra) uspieť.
Bossove modely ešte priamejšie ukazujú, že alternatívny mechanizmus tvorby planét obrích plynov (nestabilita disku) môže prebiehať rovnako dobre v dvojhviezdových systémoch ako okolo jednotlivých hviezd, a v skutočnosti môže byť dokonca podporovaný gravitačnými silami druhej hviezdy. , V nových modeloch spoločnosti Boss je disk tvoriaci planétu na obežnej dráhe okolo jednej z hviezd rýchlo poháňaný tak, aby tvoril husté špirálové ramená, v rámci ktorých sa tvoria gravitačné zhluky plynu a prachu a začínajú sa sťahovať až k planétovým veľkostiam. Tento proces je neuveriteľne rýchly a vyžaduje menej ako 1 000 rokov, aby sa husté zhluky vytvorili na inak nezvyčajnom disku. Po vytvorení planét s plynovými obrami by existovalo dosť priestoru na to, aby sa planéty podobné Zemi vytvorili bližšie k centrálnej hviezde, podobne ako sa predpokladá, že sa vytvoril náš vlastný planétový systém.
Boss zdôrazňuje: „Tento výsledok môže mať hlboké dôsledky v tom, že zvyšuje pravdepodobnosť vzniku planetárnych systémov pripomínajúcich naše vlastné, pretože binárne hviezdy sú pravidlom v našej galaxii, nie výnimkou.“ Ak binárne hviezdy dokážu ochrániť planétové systémy zložené z vonkajších planét veľkých plynov a planét podobných Zemi, potom je pravdepodobnosť, že ďalšie obývateľné svety sa náhle zhruba trikrát pravdepodobnejšia - až trikrát toľko hostiteľov, ako je možné, hostiteľov pre planétové systémy. podobné našim. Plány NASA hľadať a charakterizovať planéty podobné Zemi v nasledujúcom desaťročí by potom boli oveľa pravdepodobnejšie úspešné.
Jednou z najdôležitejších zostávajúcich otázok týkajúcich sa teoretických modelov je správne množstvo nárazového zahrievania vo vnútri disku tvoriaceho planétu, ako aj všeobecnejšia otázka, ako rýchlo je disk schopný ochladiť. Šéf a ďalší vedci aktívne pracujú na lepšom porozumení týchto procesov vykurovania a chladenia. Vzhľadom na rastúce pozorovacie dôkazy pre planéty s plynovými obrami v binárnych hviezdnych systémoch nové výsledky naznačujú, že šokové zahrievanie v binárnych diskoch nemôže byť príliš veľké, alebo by to mohlo zabrániť vzniku plynových gigantických planét.
Pôvodný zdroj: Carnegie News Release
