Hviezdy typu M (červené trpaslíky) sú chladnejšie objekty s nízkou hmotnosťou a nízkou svietivosťou, ktoré tvoria prevažnú väčšinu hviezd v našom vesmíre - čo predstavuje 85% hviezd v galaxii Mliečna dráha. V posledných rokoch sa tieto hviezdy ukázali ako poklad pre lovcov exoplanet, pričom okolo najbližších červených trpaslíkov slnečnej sústavy bolo potvrdených viac planét suchozemských (známych ako Zem).
Čo je však ešte viac prekvapujúce, je skutočnosť, že sa zistilo, že niektorí červení trpaslíci majú planéty, ktoré sú svojou veľkosťou a hmotnosťou porovnateľné s planétami Jupiter. Nová štúdia, ktorú uskutočnil tím vedcov z University of Central Lancashire (UCLan), sa zaoberala záhadou, ako by sa to mohlo diať. Ich práca v podstate ukazuje, že vznik plynových gigantov trvá iba niekoľko tisíc rokov.
Štúdia, ktorá sa nedávno objavila v časopise Astronómia a astrofyzika, bol dielom Dr. Anthonyho Mercera a Dr. Dimitrisa Stamatellosa z UCLan Jeremiah Horrocksa z Ústavu pre matematiku, fyziku a astronómiu (JHI - MPA). Mercer, čitateľ astrofyziky s JHI - MPA, viedol výskum pod dohľadom Dr. Stamatellosa, ktorý vedie skupinu „Teoretická tvorba hviezd a exoplanety“.
Spoločne študovali, ako sa môžu planéty tvoriť okolo červených trpasličích hviezd, aby určili, aký mechanizmus by umožnil tvorbu supermasívnych plynových gigantov. Podľa konvenčných modelov tvorby planéty, kde postupné hromadenie prachových častíc vedie k progresívne väčším telesám, by systémy červeného trpaslíka nemali mať dostatok hmoty na vytvorenie planét typu super-Jupiter.
Na preskúmanie tohto rozporu Mercer a Dr. Stamatellos použili distribuovaný výskum Spojeného kráľovstva pomocou superpočítača Advanced Computing (DiRAC), ktorý spája zariadenia v Cambridge, Durham, Edinburgh a Leicester University, na simuláciu vývoja protoplanetárnych diskov okolo červených trpaslíkov. Tieto rotujúce disky plynu a prachu sú bežné u všetkých novo narodených hviezd a nakoniec vedú k formovaniu planéty.
Zistili, že ak sú tieto mladé disky dosť veľké, môžu sa roztrieštiť na rôzne kúsky, čo by sa vďaka vzájomnej gravitačnej príťažlivosti spojilo a vytvorili plynové obrie planéty. Vyžadovalo by si to však, aby sa planéty vytvorili v priebehu niekoľkých tisíc rokov, čo je časový horizont, ktorý je astrofyzikálny. Ako vysvetlil Dr. Mercer:
„Skutočnosť, že sa planéty môžu tvoriť v takom krátkom časovom horizonte okolo malých hviezd, je neuveriteľne vzrušujúca. Naša práca ukazuje, že formácia planéty je obzvlášť robustná: iné svety sa môžu tvoriť aj okolo malých hviezd rôznymi spôsobmi, a preto môžu byť planéty rozmanitejšie, ako sme si doteraz mysleli. “
Ich výskum tiež naznačil, že tieto planéty by boli po vytvorení extrémne horúce, pričom teploty by v jadrách dosahovali tisíce stupňov. Pretože nemajú interný zdroj energie, časom by mali slabnúť. To znamená, že tieto planéty by bolo ľahké pozorovať v infračervenej vlnovej dĺžke, keď sú ešte mladé, ale okno na priame pozorovanie by bolo malé.
Stále je možné takéto planéty pozorovať nepriamo na základe ich účinku na ich hostiteľskú hviezdu, čo je spôsob, ako sa zvyčajne našli planéty obiehajúce červené trpasličí hviezdy. Toto je známe ako metóda radiálnej rýchlosti (aka. Dopplerova spektroskopia), kde zmeny v spektrách hviezd naznačujú, že sa pohybuje, čo je znakom planét, ktoré na ne uplatňujú svoj gravitačný vplyv. Používateľ Stamatellos pridal:
„Bolo to po prvýkrát, čo sme v počítačových simuláciách nielen videli planéty, ale aj veľmi podrobne sme určili ich počiatočné vlastnosti. Bolo fascinujúce zistiť, že tieto planéty sú „rýchleho a zúrivého“ druhu - tvoria sa rýchlo a sú nečakane horúce. “
Tieto výsledky nie sú ničím, ak nie aktuálnym. Astronómovia nedávno objavili druhú extrasolárnu planétu okolo Proxima Centauri, najbližšej našej hviezdy. Na rozdiel od Proxima b, čo je zemská, skalnatá a obežná dráha v obývateľnej zóne hviezdy; Verí sa, že Proxima c je 1,5-krát väčšia ako Zem, je taká masívna ako Neptún (čo z neho robí mini-Neptún) a obieha ďaleko mimo obývateľnej zóny Proxima Centauri.
Vedieť, že existuje možný mechanizmus, ktorý umožňuje plynovým gigantom tvoriť sa okolo červených trpaslíkov, nás privádza o krok bližšie k porozumeniu týchto úplne bežných, ale stále záhadných hviezd.
