Pesquisadores av Universidade av Lancashire oppdaget at planeter kan dukke opp mer effektivt i de ytre områdene av binære stjernesystemer enn i bane rundt isolerte stjerner. Konklusjonen motsier tiår med vitenskapelig skepsis til reproduktiv levedyktighet til disse kaotiske miljøene. Studien brukte datasimuleringer for å modellere protoplanetariske disker, skyer av gass og støv der verdener blir født rundt par av unge stjerner.
Matthew Teasdale, hovedforfatter av forskningen, forklarte at nærheten til de to stjernene skaper en “forbudt sone” der intense gravitasjonskrefter forhindrer enhver planetarisk dannelse. Fora fra denne farlige regionen, men scenariet er fullstendig omvendt. Dimitris Stamatellos, medforfatter og professor i astrofysikk ved det britiske universitetet, uttalte at “når faresonen er overvunnet, kan planeter dannes raskt og i stort antall.”
Como driver disker rundt doble stjerner
Protoplanetære disker i binære systemer oppfører seg forskjellig i hver sone. Perto av de to stjernene, gravitasjonsturbulens gjør miljøet umulig for agglomerering av materie til planetariske legemer. Conforme avstand øker, kaotiske krefter reduseres betydelig. Skiven kan da nå en tilstand av gravitasjonsustabilitet, et fenomen der materialet blir så tett at det fragmenterer under sin egen vekt. Esse-mekanismen utløser akselerert dannelse av flere planeter, spesielt gassgiganter som ligner på Júpiter. “Nær en dobbeltstjerne er den rett og slett for voldsom til at planeter kan dannes,” oppsummerte Teasdale. “Men når vi beveger oss lenger bort, blir disken et ideelt miljø for planetdannelse.”
Skjebnen til verdenene skapt i disse regionene
Nem alle planeter generert i binære systemer forblir i stabil bane. Gravitasjonskompleksiteten til disse miljøene kan kaste ut noen verdener fullstendig, og gjøre dem til vandrende planeter som driver alene gjennom det interstellare rommet. Outros klarer imidlertid å etablere seg i baner rundt stjerneparet, de såkalte sirkumbinære planetene. Até For øyeblikket har astronomer katalogisert mer enn 50 eksoplaneter som går i bane rundt to stjerner samtidig. Vários av dem okkuperer brede baner, og holder betydelig avstand fra vertsstjernene, nøyaktig slik simuleringer forutsier:
- Planetas circumbinaries som allerede er oppdaget overstiger 50 eksempler
- De fleste okkuperer baner langt fra de to primærstjernene
- Alguns er gassgiganter, i samsvar med teoretiske spådommer
- Moderne Instrumentos kan nå oppdage disse systemene
- Nylige Descobertas validerer beregningsmodeller fra det siste tiåret
Implicações for verdener som Tatooine
Studien åpner for perspektiver for søket etter eksoplaneter med fiktive egenskaper som ligner på Luke Skywalker-planeten, i Star Wars-serien. Mundos som går i bane rundt to soler som Tatooine kan være “mye mindre sjelden enn vi forestilte oss”, som forskerne indikerte. Durante tiår anså det vitenskapelige samfunnet binære systemer for å være fiendtlige og usannsynlige miljøer for å huse planeter. Agora, simuleringer tyder på det motsatte i de ytre områdene. Essas perspektivskifte kan forklare hvor ofte astronomer har funnet sirkumbinære eksoplaneter i nyere observasjonsdata.
Tecnologia i stand til å observere fragmentering
Forskningsresultatet åpner nye veier for astronomisk observasjon med høy presisjon. Kraftige Instrumentos-er som ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), som ligger ved Chile, har tilstrekkelig følsomhet til å oppdage protoplanetære disker rundt binære stjerner. Telescópio Espacial James Webb, som nå er i drift, kan analysere den kjemiske sammensetningen og strukturen til disse platene. Snart vil underkonstruksjonen Telescópio Extremamente Grande tillate astronomer å ikke bare observere disse planetdannende skivene, men potensielt være vitne til prosessen med gravitasjonsfragmentering i nesten sanntid. Essas observasjonsevner representerer et kvalitativt sprang i å forstå planetarisk formasjon i eksotiske sammenhenger.
Forskningen ble publisert 27. april i tidsskriftet Monthly Notices fra Royal Astronomical Society, en av de mest prestisjefylte astronomipublikasjonene i verden. Arbeidet inkluderer detaljerte simuleringer av de dynamiske prosessene som skjer i de første million årene av et dobbeltstjernesystems liv. Teasdale og Stamatellos samarbeidet med andre forskere for å validere resultatene gjennom flere beregningsteknikker og sammenligninger med eksisterende observasjonsdata. Det internasjonale astronomiske samfunnet har allerede begynt å diskutere implikasjonene av funnene for fremtidige observasjonsprogrammer og søk etter eksoplaneter.