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Eine Studie zeigt, dass sich Planeten leichter um zwei Sterne bilden

Planetas, Mercurio, Espaço
Foto: Planetas, Mercurio, Espaço - Foto: buradaki/shutterstock.com

Pesquisadores von Universidade von Lancashire entdeckte, dass Planeten in den äußeren Regionen von Doppelsternsystemen effizienter entstehen können als in der Umlaufbahn um isolierte Sterne. Die Schlussfolgerung widerspricht jahrzehntelanger wissenschaftlicher Skepsis gegenüber der Fortpflanzungsfähigkeit dieser chaotischen Umgebungen. Die Studie verwendete Computersimulationen, um protoplanetare Scheiben, Gas- und Staubwolken zu modellieren, in denen Welten um Paare junger Sterne entstehen.

Matthew Teasdale, Hauptautor der Studie, erklärte, dass die Nähe der beiden Sterne eine „verbotene Zone“ erzeuge, in der starke Gravitationskräfte jegliche Planetenbildung verhindern. Fora aus dieser gefährlichen Region entfernt, ist das Szenario jedoch völlig umgekehrt. Dimitris Stamatellos, Co-Autor und Professor für Astrophysik an der britischen Universität, erklärte: „Sobald die Gefahrenzone überwunden ist, können sich Planeten schnell und in großer Zahl bilden.“

Como treibt Festplatten um Doppelsterne

Protoplanetare Scheiben in Doppelsternsystemen verhalten sich in jeder Zone unterschiedlich. Perto der beiden Sterne machen Gravitationsturbulenzen die Umgebung für die Ansammlung von Materie zu Planetenkörpern unmöglich. Der Conforme-Abstand nimmt zu, chaotische Kräfte nehmen deutlich ab. Die Scheibe kann dann einen Zustand gravitativer Instabilität erreichen, ein Phänomen, bei dem das Material so dicht wird, dass es unter seinem eigenen Gewicht zerbricht. Der Esse-Mechanismus löst die beschleunigte Bildung mehrerer Planeten aus, insbesondere von Gasriesen ähnlich Júpiter. „In der Nähe eines Doppelsterns ist es einfach zu heftig, als dass sich Planeten bilden könnten“, fasste Teasdale zusammen. „Aber wenn wir uns weiter entfernen, wird die Scheibe zu einer idealen Umgebung für die Planetenentstehung.“

Das Schicksal der in diesen Regionen geschaffenen Welten

Nem Alle in Doppelsternsystemen erzeugten Planeten bleiben in einer stabilen Umlaufbahn. Die gravitative Komplexität dieser Umgebungen kann einige Welten vollständig herausschleudern und sie in wandernde Planeten verwandeln, die allein durch den interstellaren Raum treiben. Outros gelingt es jedoch, sich in Umlaufbahnen um das Sternenpaar, die sogenannten Zirkumbinärplaneten, zu etablieren. Até Derzeit haben Astronomen mehr als 50 Exoplaneten katalogisiert, die zwei Sterne gleichzeitig umkreisen. Vários von ihnen besetzen weite Umlaufbahnen und halten einen erheblichen Abstand zu ihren Muttersternen ein, genau wie Simulationen es vorhersagen:

  • Die bereits entdeckten Zirkumbinärdateien von Planetas übersteigen 50 Exemplare
  • Die meisten befinden sich auf Umlaufbahnen weit entfernt von den beiden Primärsternen
  • Alguns sind im Einklang mit theoretischen Vorhersagen Gasriesen
  • Moderne Instrumentos können diese Systeme jetzt erkennen
  • Aktuelle Descobertas validieren Rechenmodelle aus dem letzten Jahrzehnt

Implicações für Welten wie Tatooine

Die Studie eröffnet Perspektiven für die Suche nach Exoplaneten mit fiktiven Eigenschaften ähnlich dem Planeten Luke Skywalker in der Star Wars-Serie. Mundos, die wie Tatooine zwei Sonnen umkreisen, könnten „viel weniger selten sein, als wir uns vorgestellt haben“, wie die Forscher andeuteten. Durante Jahrzehnte lang betrachtete die wissenschaftliche Gemeinschaft Doppelsternsysteme als feindliche und unwahrscheinliche Umgebungen für die Unterbringung von Planeten. Agora, Simulationen deuten in den äußeren Regionen auf das Gegenteil hin. Der Perspektivwechsel von Essa erklärt möglicherweise die Häufigkeit, mit der Astronomen in jüngsten Beobachtungsdaten zirkumbinäre Exoplaneten gefunden haben.

Tecnologia kann Fragmentierung beobachten

Das Forschungsergebnis eröffnet neue Wege für hochpräzise astronomische Beobachtungen. Leistungsstarke Instrumentoss wie ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), die sich bei Chile befinden, verfügen über eine ausreichende Empfindlichkeit, um protoplanetare Scheiben um Doppelsterne zu erkennen. Telescópio Espacial James Webb ist jetzt betriebsbereit und kann die chemische Zusammensetzung und Struktur dieser Scheiben analysieren. Bald wird das im Bau befindliche Telescópio Extremamente Grande es Astronomen nicht nur ermöglichen, diese Planeten bildenden Scheiben zu beobachten, sondern möglicherweise auch den Prozess der gravitativen Fragmentierung nahezu in Echtzeit mitzuerleben. Die Beobachtungsmöglichkeiten von Essas stellen einen qualitativen Sprung beim Verständnis der Planetenentstehung in exotischen Kontexten dar.

Die Forschungsergebnisse wurden am 27. April in der Zeitschrift Monthly Notices des Royal Astronomical Society veröffentlicht, einer der renommiertesten Astronomiepublikationen der Welt. Die Arbeit umfasst detaillierte Simulationen der dynamischen Prozesse, die in den ersten Millionen Jahren des Lebens eines Doppelsternsystems ablaufen. Teasdale und Stamatellos arbeiteten mit anderen Forschern zusammen, um die Ergebnisse durch mehrere Berechnungstechniken und Vergleiche mit vorhandenen Beobachtungsdaten zu validieren. Die internationale astronomische Gemeinschaft hat bereits begonnen, über die Auswirkungen der Ergebnisse auf zukünftige Beobachtungsprogramme und die Suche nach Exoplaneten zu debattieren.

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