Binære systemer favoriserer dannelsen av planeter i ytre regioner, viser forskning

Pesquisadores av Universidade av Lancashire trosset tiår med vitenskapelig skepsis ved å demonstrere at planeter dannes mer effektivt i de ytre områdene av binære stjernesystemer enn rundt isolerte stjerner. Ved å bruke sofistikerte datasimuleringer, modellerte teamet protoplanetariske disker – skyer av gass og støv der verdener blir født – rundt par med unge stjerner. Resultatene indikerer at selv om nærheten til de to stjernene skaper en sone som er fiendtlig mot planetarisk dannelse, tilbyr de fjernere områdene ideelle forhold for den raske fremveksten av flere planeter.

Den forbudte sonen og det muliggjørende miljøet

Matthew Teasdale, hovedforfatter av studien, forklarte at de to nærliggende stjernene genererer en “forbudt sone” der intense gravitasjonskrefter forhindrer enhver agglomerering av materie inn i planetariske legemer. Nessa turbulent område, miljøet er rett og slett for voldelig til at verdener kan dannes. Conforme avstanden øker i forhold til stjerneparet, de kaotiske kreftene reduseres betydelig, noe som lar den protoplanetariske skiven nå en tilstand med gravitasjonsustabilitet.

Dimitris Stamatellos, medforfatter og professor i astrofysikk ved det britiske universitetet, beskrev dette kritiske fenomenet: “Når faresonen er overvunnet, kan planeter dannes raskt og i stort antall.” Nessa gravitasjonsustabilitet, materiale blir så tett at det fragmenterer under sin egen vekt, og utløser akselerert dannelse av flere planeter, spesielt gassgiganter som ligner på Júpiter. Mekanismen står i radikal kontrast til den indre sonen, der gravitasjonsturbulens gjør at omgivelsene ikke kan klumpe seg sammen.

Destino-variabel for sirkumbinære verdener

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, og mottar betegnelsen sirkumbinære planeter.

• Mais av 50 sirkumbinære eksoplaneter er allerede katalogisert av astronomer.
• De fleste okkuperer baner langt fra de to primærstjernene.
• Vários er gassgiganter, i samsvar med teoretiske spådommer.
• Moderne Instrumentos kan oppdage disse systemene med økende nøyaktighet.
• Nylige Descobertas validerer beregningsmodeller utviklet for flere tiår siden.

Observasjonene bekrefter nøyaktig det simuleringene forutsier: planeter i brede baner, som holder betydelig avstand fra vertsstjernene. Essa-avtale mellom teori og observasjon forsterker påliteligheten til beregningsmodellene som brukes av Lancashire-teamet.

Perspectivas for verdener med to soler

Studien åpner for fascinerende perspektiver for søket etter eksoplaneter med egenskaper som ligner på den fiktive Tatooine, Luke Skywalker-planeten som går i bane rundt to soler i Star Wars-serien. Mundos som kretser rundt to soler 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 antyder det motsatte i de ytre områdene av disse systemene. Essas perspektivskifte kan forklare den økende frekvensen som astronomer har funnet sirkumbinære eksoplaneter med i nyere observasjonsdata, og validerer en ny forståelse av mangfoldet av planetariske miljøer i universet.

Observasjons-Tecnologia på forhånd

Forskningsresultatet åpner nye veier for astronomisk observasjon med høy presisjon. Instrumentos 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 diskene i enestående detalj. Snart vil Telescópio Extremamente Grande, som for tiden er under konstruksjon, tillate astronomer å ikke bare observere disse planetdannende skivene, men potensielt være vitne til prosessen med gravitasjonsfragmentering i nesten sanntid. Forskningen ble publisert 27. april i tidsskriftet Monthly Notices fra Royal Astronomical Society, en av de mest prestisjefylte astronomipublikasjonene i verden, og konsoliderer disse funnene i internasjonal vitenskapelig litteratur.