Računalniška ilustracija binarne zvezde. Kreditna slika: Carnegie Institution. Kliknite za povečavo.
Novo teoretično delo kaže, da se lahko tvorba planetov velikanskih plinov okoli binarnih zvezd zgodi približno na enak način, kot se to dogaja okoli posameznih zvezd, kot je Sonce. Delo je danes predstavil doktor Alan Boss iz oddelka za zemeljski magnetizem (Carnegie Institution) na sestanku Ameriškega astronomskega društva v Washingtonu, DC. Rezultati kažejo, da bi lahko bili planeti velikanski plini, kot sta Jupiter, in bivalni planeti, podobni Zemlji, bolj razširjeni, kot so mislili prej. Članek, ki opisuje te rezultate, je bil sprejet za objavo v Astrophysical Journal.
"Nagnjeni smo k iskanju drugih sončnih sistemov okoli zvezd, kot je naše Sonce," pravi Boss. "Vendar se učimo, da lahko planetarne sisteme najdemo okoli vseh vrst zvezd, od pulsarjev do škratov M, s samo tretjino mase našega Sonca."
Dve od vsakih treh zvezd na Mlečni poti sta člana binarnega ali več zvezdastega sistema, v katerem zvezde krožijo druga okoli druge z ločitvami, ki so lahko od skoraj stika (tesnih dvokapnic) do tisoč svetlobnih let oz. več (široke dvojiške datoteke). Večina binarnih datotek ima ločnice, podobne razdalji od Sonca do Neptuna (~ 30 AU, kjer je 1 AU = 1 astronomska enota = 150 milijonov kilometrov - razdalja od Zemlje do Sonca).
Ni jasno, ali bi lahko prišlo do nastanka planetarnih sistemov v značilnih binarnih sistemih zvezd, kjer lahko močne gravitacijske sile iz ene zvezde motijo procese oblikovanja planetov okoli druge zvezde in obratno. Prejšnje teoretično delo je v resnici nakazovalo, da tipične binarne zvezde ne bodo mogle oblikovati planetarnih sistemov. Vendar pa so pred kratkim lovci na planete našli številne organe plinov v orbiti okoli binarnih zvezd z razponom ločitev.
Boss je ugotovil, da če je udarno segrevanje, ki izhaja iz gravitacijskih sil spremljevalne zvezde, šibko, potem se plinasti planeti lahko oblikujejo v diske, ki tvorijo planete, podobno kot okoli posameznih zvezd. Disk, ki tvori planet, bi ostal dovolj hladen, da bi ledena zrna ostala trdna in bi tako omogočila rast trdnih jeder, ki bi morale doseči velikost velikosti Zemlje-mase, da bi uspel običajni mehanizem tvorbe planetov-velikanov (jedro).
Bossovi modeli še bolj neposredno kažejo, da lahko alternativni mehanizem za nastanek planetov-velikanskih planetov (nestabilnost diska) poteka enako dobro v binarnih sistemih zvezd kot okoli posameznih zvezd, in dejansko jih lahko spodbudijo gravitacijske sile druge zvezde . V Bossovih novih modelih disk, ki tvori planet, v orbito okoli ene od zvezd hitro poganja, da tvori goste spiralne roke, znotraj katerih se samo gravitacijsko grozdijo plin in prah ter začne postopek strjevanja do planetarnih velikosti. Postopek je neverjetno hiter, saj potrebuje manj kot 1000 let, da se na sicer disku, ki je brez lastnosti, oblikuje gosta gruča. Zemlji podobni planeti bi se lahko oblikovali bližje osrednji zvezdi, potem ko so se oblikovali planeti velikanski plini, podobno kot je domneval naš lastni planetarni sistem.
Boss poudarja: "Ta rezultat lahko ima globoke posledice, ker povečuje verjetnost nastanka planetarnih sistemov, ki so podobni našim, saj so binarne zvezde pravilo v naši galaksiji in ne izjema." Če lahko binarne zvezde zavetijo planetarne sisteme, sestavljene iz zunanjih planetov z velikimi plini in notranjih planetov, podobnih Zemlji, potem verjetnost drugih bivalnih svetov nenadoma postane približno trikrat verjetnejša - do trikrat več zvezd bi lahko postalo gostiteljem planetarnih sistemov podobno kot pri nas. Nasini načrti, da bodo v naslednjem desetletju iskali in opredelili planete, podobne Zemlji, bi bili potem veliko bolj verjetni.
Eno ključnih vprašanj glede teoretičnih modelov je pravilna količina udarnega segrevanja znotraj diska, ki tvori planet, in bolj splošno vprašanje, kako hitro se disk lahko ohladi. Šef in drugi raziskovalci si aktivno prizadevajo za boljše razumevanje teh postopkov ogrevanja in hlajenja. Glede na vse več opazovalnih dokazov za planete-velikanke v sistemih binarnih zvezd, novi rezultati kažejo, da šok ogrevanje v binarnih diskih ne more biti preveliko ali pa bi preprečilo nastanek planetov velikanskih plinov.
Izvirni vir: Carnegie News Release
