כוכבי לכת נוצרים ביתר קלות סביב שני כוכבים, כך עולה ממחקר
חוקרים מאוניברסיטת לנקשייר גילו שכוכבי לכת יכולים להגיח ביעילות רבה יותר באזורים החיצוניים של מערכות כוכבים בינאריות מאשר במסלול סביב כוכבים מבודדים. המסקנה סותרת עשרות שנים של ספקנות מדעית לגבי הכדאיות הרבייה של סביבות כאוטיות אלו. המחקר השתמש בסימולציות ממוחשבות כדי ליצור מודל של דיסקים פרוטו-פלנטריים, ענני גז ואבק שבהם עולמות נולדים סביב זוגות של כוכבים צעירים.
Matthew Teasdale, lead author of the research, explained that the proximity of the two stars creates a “forbidden zone” where intense gravitational forces prevent any planetary formation. אולם מחוץ לאזור מסוכן זה, התרחיש הפוך לחלוטין. Dimitris Stamatellos, co-author and professor of astrophysics at the British university, stated that “once the danger zone is overcome, planets can form quickly and in large numbers.”
איך פועלים דיסקים סביב כוכבים כפולים
דיסקים פרוטופלנטריים במערכות בינאריות מתנהגים אחרת בכל אזור. ליד שני הכוכבים, מערבולת כבידה הופכת את הסביבה לבלתי אפשרית לחומר להתקבץ יחד לגופים פלנטריים. ככל שהמרחק גדל, הכוחות הכאוטיים פוחתים באופן משמעותי. לאחר מכן, הדיסק עלול להגיע למצב של חוסר יציבות כבידה, תופעה שבה החומר נעשה צפוף כל כך עד שהוא מתפרק תחת משקלו. מנגנון זה מפעיל היווצרות מואצת של כוכבי לכת מרובים, במיוחד ענקי גזים הדומים לצדק. “ליד כוכב בינארי, הוא פשוט אלים מכדי שייווצרו כוכבי לכת”, סיכם טיזדייל. “אבל ככל שאנו מתרחקים, הדיסק הופך לסביבה אידיאלית להיווצרות כוכבי לכת.”
גורל העולמות שנוצרו באזורים אלו
לא כל כוכבי הלכת הנוצרים במערכות בינאריות נשארים במסלול יציב. המורכבות הגרביטציונית של סביבות אלה יכולה לפלוט עולמות מסוימים לחלוטין, ולהפוך אותם לכוכבי לכת נודדים הנסחפים לבדם בחלל הבין-כוכבי. אחרים, לעומת זאת, מצליחים להתבסס במסלולים סביב צמד הכוכבים, מה שנקרא כוכבי לכת circumbinary. עד כה, אסטרונומים קיטלגו יותר מ-50 כוכבי לכת חיצוניים המקיפים שני כוכבים בו זמנית. כמה מהם תופסים מסלולים רחבים, שומרים על מרחק משמעותי מהכוכבים המארחים שלהם, בדיוק כפי שמנבאות סימולציות:
- כוכבי לכת מעגליים שכבר התגלו עולים על 50 דוגמאות
- רובם תופסים מסלולים רחוקים משני הכוכבים הראשוניים
- חלקם ענקי גז, בהתאם לתחזיות תיאורטיות
- מכשירים מודרניים יכולים כעת לזהות מערכות אלו
- התגליות האחרונות מאמתות מודלים חישוביים מהעשור האחרון
השלכות על עולמות כמו טאטויין
המחקר פותח נקודות מבט לחיפוש אחר כוכבי לכת עם מאפיינים בדיוניים הדומים לכוכב הלכת של לוק סקייווקר, בסדרת מלחמת הכוכבים. עולמות המקיפים שתי שמשות כמו Tatooine עשויים להיות “הרבה פחות נדירים ממה שדמיינו”, כפי שציינו החוקרים. במשך עשרות שנים, הקהילה המדעית ראתה במערכות בינאריות סביבות עוינות ובלתי סבירות לאכסן כוכבי לכת. כעת, סימולציות מצביעות על ההפך באזורים החיצוניים. שינוי זה בפרספקטיבה עשוי להסביר את התדירות שבה אסטרונומים מצאו כוכבי לכת אקזובינאריים בנתוני תצפית עדכניים.
טכנולוגיה המסוגלת לצפות בפיצול
תוצאת המחקר פותחת אפיקים חדשים לתצפית אסטרונומית ברמת דיוק גבוהה. למכשירים רבי עוצמה כמו ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), הממוקם בצ’ילה, יש רגישות מספקת כדי לזהות דיסקים פרוטו-פלנטריים סביב כוכבים בינארים. טלסקופ החלל ג’יימס ווב, שכבר פעיל, יכול לנתח את ההרכב הכימי והמבנה של הדיסקים הללו. בקרוב, הטלסקופ הגדול במיוחד בהקמה יאפשר לאסטרונומים לא רק לצפות בדיסקות יוצרות כוכבי לכת אלה, אלא גם לחזות בתהליך של פיצול כבידה כמעט בזמן אמת. יכולות תצפית אלו מייצגות קפיצת מדרגה איכותית בהבנת היווצרות פלנטרית בהקשרים אקזוטיים.
המחקר פורסם ב-27 באפריל ב-Mothly Notices of the Royal Astronomical Society, אחד מפרסומי האסטרונומיה היוקרתיים בעולם. העבודה כוללת הדמיות מפורטות של התהליכים הדינמיים המתרחשים במיליון השנים הראשונות של חייה של מערכת כוכבים כפולים. Teasdale ו-Stamatellos שיתפו פעולה עם חוקרים אחרים כדי לאמת את התוצאות באמצעות טכניקות חישוב מרובות והשוואות עם נתוני תצפית קיימים. הקהילה האסטרונומית הבינלאומית כבר החלה לדון בהשלכות של הממצאים על תוכניות תצפית עתידיות וחיפושים אחר כוכבי לכת חיצוניים.
