兰开夏大学的研究人员发现，行星在双星系统的外部区域比在孤立恒星周围的轨道上更容易出现。这一结论与数十年来对这些混乱环境的繁殖能力的科学怀疑相矛盾。这项研究使用计算机模拟来模拟原行星盘、气体和尘埃云，其中的世界是在成对的年轻恒星周围诞生的。
该研究的主要作者马修·蒂斯代尔解释说，两颗恒星的接近创造了一个“禁区”，强烈的引力阻止了任何行星的形成。然而，在这个危险区域之外，情况则完全相反。英国大学天体物理学教授、合著者迪米特里斯·斯塔马特洛斯表示，“一旦克服了危险区域，行星就会迅速大量形成。”
双星周围的圆盘如何工作
双星系统中的原行星盘在每个区域的行为都不同。在两颗恒星附近，引力湍流使物质不可能聚集成行星体。随着距离的增加，混沌力显着减少。然后，圆盘可能会达到重力不稳定的状态，在这种现象中，物质变得如此致密，以至于在自身重量的作用下碎裂。这种机制触发了多个行星的加速形成，尤其是类似于木星的气态巨行星。 “在双星附近，行星的形成太过剧烈，”蒂斯代尔总结道。 “但当我们距离更远时，圆盘就成为行星形成的理想环境。”
在这些地区创造的世界的命运
并非所有双星系统中产生的行星都保持在稳定的轨道上。这些环境的引力复杂性可以完全弹出一些世界，将它们变成在星际空间中独自漂流的流浪行星。然而，其他行星则设法将自己建立在围绕这对恒星的轨道上，即所谓的环双星行星。迄今为止，天文学家已对 50 多颗同时绕两颗恒星运行的系外行星进行了编目。其中一些占据了较宽的轨道，与主恒星保持着很大的距离，正如模拟预测的那样：
- 已发现的绕双星行星超过50个
- 大多数占据远离两颗主恒星的轨道
- 有些是气态巨行星，与理论预测一致
- 现代仪器现在可以检测这些系统
- 最近的发现验证了过去十年的计算模型
对塔图因这样的世界的影响
这项研究为寻找具有与《星球大战》系列中卢克·天行者的星球类似的虚构特征的系外行星开辟了新的视角。研究人员表示，像塔图因这样绕两个太阳运行的世界可能“比我们想象的要少得多”。几十年来，科学界一直认为双星系统对于行星来说是充满敌意且不太可能存在的环境。现在，模拟显示外部区域的情况恰恰相反。这种观点的变化可以解释天文学家在最近的观测数据中发现环双星系外行星的频率。
能够观察碎片的技术
该研究成果为高精度天文观测开辟了新途径。位于智利的 ALMA（阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列）等功能强大的仪器具有足够的灵敏度来探测双星周围的原行星盘。詹姆斯·韦伯太空望远镜已经投入使用，可以分析这些圆盘的化学成分和结构。很快，正在建造的极大望远镜将使天文学家不仅能够观察这些行星形成盘，而且有可能近乎实时地目睹引力碎片的过程。这些观测能力代表了理解奇异环境中行星形成的质的飞跃。
该研究于 4 月 27 日发表在世界上最负盛名的天文学出版物之一《皇家天文学会月刊》上。这项工作包括对双星系统生命的头一百万年中发生的动态过程的详细模拟。 Teasdale 和 Stamatellos 与其他研究人员合作，通过多种计算技术以及与现有观测数据的比较来验证结果。国际天文学界已经开始讨论这些发现对未来观测计划和搜寻系外行星的影响。