Trenutno poznamo približno 4000 potrjenih eksoplanetov, predvsem po zaslugi misije Kepler. TESS, tranzitni satelit za anketo eksoplanetov, bo verjetno 4000 zvišal za veliko. Kaj pa zvezde, ki krožijo na vseh teh planetih?
Nova študija Astrofizičnega inštituta in Univerzitetnega observatorija Univerze v Jeni je identificirala več kot 200 eksoplanetov, ki obstajajo v več zvezdnih sistemih. Študija je del prizadevanja za razumevanje, kako zvezde gostiteljice oblikujejo oblikovanje in razvoj planetov.
Avtor te študije je dr. Markus Mugrauer, astrofizik z Astrofizičnega inštituta in Univerzitetnega observatorija Univerze v Jeni v Nemčiji. Njegovo delo temelji na drugem sporočilu podatkov Gaia, misiji ESA, da ustvari 3D zemljevid naše galaksije. Mugrauerja zanima, kako več zvezdni sistem oblikuje oblikovanje in razvoj planetov, kar se zgodi zgodaj v življenju sončnega sistema.
"Sistemi z več zvezdami so na naši Mlečni poti zelo pogosti."
Dr. Markus Mugrauer, avtor študija, Univerza v Jeni.
Nova raziskava kaže, da je v 1600 svetlobnih letih na Soncu 176 binarnih zvezd, 27 hierarhičnih trojčkov in en hierarhični štiripasovni sistem, ki gosti vse eksoplanete. Skupno 208 sistemov z več zvezdami s planeti je več kot 1300 eksoplanetov, ki gostijo zvezde v isti razdalji.
Študija ima naslov »Iskanje zvezdnih spremljevalcev zvezd gostiteljev eksoplanetov z raziskovanjem drugega ESA-Gaia objava podatkov. " Objavljeno je v Mesečnih obvestilih Royal Astronomical Society, 13. novembra 2019. Mugrauer je edini avtor.
"Sistemi z več zvezdami so na naši Mlečni poti zelo pogosti," je v sporočilu za javnost pojasnil Mugrauer. "Če takšni sistemi vključujejo planete, jih to posebej zanima astrofizika, saj se lahko planetarni sistemi v njih bistveno razlikujejo od našega osončja."
Število dejanskih zvezd na Mlečni poti je nemogoče določiti. Zvezd z nizko maso je težko najti, zlasti na kateri koli veliki oddaljenosti od nas. Ko pa zvezde odhajajo, astronomi pogosto delajo z razponom od 200 do 400 milijard zvezd v naši galaksiji. Nekatere ocene kažejo, da je do 85% zvezd na Mlečni poti v več zvezdnih sistemih. Podatki Keplerja kažejo, da ima le tretjina sistemov z več zvezdami planete. Toda kako več zvezdnih sistemov oblikuje planete, ki jih obkrožajo, je še vedno vprašanje z zelo razširjenimi posledicami.
Mugrauerjevo delo presega le iskanje in identifikacijo sistemov z več zvezdami, ki gostijo eksoplanete. Želel je podrobneje opisati te sončne sisteme. Ugotovil je, da se sistemi zelo razlikujejo po velikosti. Tesno vezani sistemi imajo spremljevalne zvezde znotraj 20 AU od svoje zvezde, kar je podobno Uranovi razdalji od našega Sonca, širši sistemi pa imajo spremljevalce nad 9000 AU od svoje zvezde. Vendar jih najpogosteje najdemo pri okoli 1000 AU.
Opisal je tudi vrste in število zvezd v teh sistemih.
Zvezde v raziskavi Mugrauer se razlikujejo glede na starost, maso in temperaturo. Najmasivnejša zvezda, ki jo je našel, je 1,4-krat bolj masivna od našega Sonca, najmanj masivna pa je le 8% mase Sonca. Vendar pa masa spremljevalcev dosega med 0,15 in 0,3 sončne mase. Številni zvezdni sistemi so vsebovali večjo, prevladujočo zvezdo in manjšega spremljevalca: manjšo maso, hladne pritlikave zvezde, ki svetijo rdeče.
Eno vprašanje, s katerim se srečujejo astronomi, je, ali eksoplaneti lahko preživijo včasih uničujoče konvulzije zvezde, ki se bližajo končnim stopnjam njene evolucije. (Glej Vesoljska revija: zdi se nemogoče, toda nekako je ta planet preživel fazo rdeče velikanke svoje zvezde) Mugrauer je med svojimi več zvezdastimi sistemi našel osem belih palčkov, kar je še bolj v primeru, da lahko planeti preživijo, vsaj včasih, ko gostiteljska zvezda opustoši okolico .
Od 208 sistemov z več zvezdami v Mugrauerjevi študiji je velika večina - 176 - binarnih zvezdnih sistemov. Toda obstaja tudi 27 sistemov s tremi zvezdami in celo en sistem s štirimi zvezdicami. In med 20 AU in 10.000 AU ima spremljevalec 15% zvezd. To je v nasprotju s splošno frekvenco soncem podobnih zvezd s spremljevalci, kjer astronomi pričakujejo, da jih bodo našli dvakrat več. Tudi spremljevalne zvezde Mugrauer v svoji študiji kažejo, da so razdalje približno petkrat večje kot v "običajnih" sistemih.
Po besedah Mugrauerja "ta dva dejavnika skupaj lahko kažeta, da vpliv več zvezd v zvezdni sistem moti proces nastajanja planetov in nadaljnji razvoj njihovih orbit."
Prisotnost zvezdnega spremljevalca bi lahko zmotila proces oblikovanja planetov na disku okoli mladih zvezd. Njegova gravitacija lahko vpliva tudi na gibanje orbite planeta.
Mugrauer je ugotovil, da ima približno 15% zvezd, ki gostijo eksoplanete, v svoji študiji eno ali več spremljevalnih zvezd. Toda to vidi kot začetek svojega dela. Svoj seznam namerava nenehno posodabljati kot tekoči projekt, saj svoje nove misije eksoplanetov, zlasti TESS, opravljajo svoje delo.
S to naraščajočo bazo sistemov z več zvezdami, ki gostijo eksoplanete, lahko astronomi začnejo odgovarjati na zanimivo vprašanje: kako se planeti oblikujejo, razvijajo in prilagajajo, ko ima gostiteljska zvezda spremljevalca?
Več:
- Sporočilo za javnost: Oddaljeni svetovi pod številnimi sonci
- Raziskovalni članek: Poiščite zvezdne spremljevalce zvezd gostiteljev eksoplanetov z raziskovanjem drugega ESA-Gaia objava podatkov
- Vesoljska revija: zdi se nemogoče, toda nekako je ta planet preživel fazo rdečega velikana zvezde
