V roce 2007 astronomové pozorovali řadu neobvyklých zatmění přicházejících ze hvězdy 420 světelných let od Země. V roce 2012 tým z Japonska a Nizozemska zdůvodnil, že tento jev byl způsoben přítomností velkého exoplanetu - označeného J1407b - s masivním prstencovým systémem obíhajícím kolem hvězdy. Od té doby bylo zjištěno několik překvapivých zjištění.
Například v roce 2015 stejný tým dospěl k závěru, že prstencový systém je stokrát větší a těžší než Saturnův (a podobně může být vyřezáván exomoony). A ve své poslední studii ukázali, že tyto obří prstence mohou trvat déle než 100 000 let, za předpokladu, že mají na své planetě vzácnou a neobvyklou oběžnou dráhu.
Ve své předchozí práci Rieder a Kenworth určili, že prstencový systém kolem J1407b sestával z asi 37 prstenů, které sahají až do vzdálenosti 0,6 AU (90 milionů km) od planety. Odhadli také, že tyto prsteny jsou 100krát hmotnější než náš Měsíc - 7342 bilionů bilionů metrických tun. A co víc, zatímco existence J1407b musí být ještě potvrzena, byli schopni vyloučit možnost, že kolem hvězdy bude mít kruhovou oběžnou dráhu.
V důsledku toho existovaly pochybnosti o tom, že takový prstencový systém může existovat. Vzhledem k tomu, že se planeta pravidelně přibližuje ke své hvězdě, by prstencový systém zažil gravitační narušení. Proto se Steven Rieder (z institutu RIKEN v Japonsku) a Matthew Kenworth (z Leiden University v Nizozemsku) rozhodli posoudit, jak dlouho by takový prstencový systém mohl zůstat stabilní.
Pro účely studie nazvané „Omezení velikosti a dynamiky kruhového systému J1407b“ provedli řadu simulací pomocí rámce Astrofyzikální víceúčelové softwarové prostředí (AMUSE). Jejich výsledky nakonec ukázaly, že prstencová struktura s 11letou orbitální periodou a retrográdní orbitou by mohla přežít alespoň 10 000 oběžných drah.
Jinými slovy, prstencový systém, který v roce 2012 předpokládali, mohl vydržet 110 000 let. Jak Rieder (hlavní autor článku) vysvětlil ve sdělení, výsledky byly překvapivé, ale náhodou vyhovovaly skutečnosti:
"Systém je stabilní pouze tehdy, když se kroužky otáčejí opačně, než planeta obíhá kolem hvězdy." Mohlo by to být přitažlivé: masivní prsteny, které rotují v opačném směru, ale nyní jsme vypočítali, že „normální“ prstencový systém nemůže přežít. “
Jak by takový prstencový systém mohl vzniknout, je záhadou, protože retrográdní prstencové systémy jsou docela neobvyklé. Rieder a Kenworth však prohlásili, že si myslí, že by to mohl být výsledek katastrofické události - jako je masivní srážka -, která způsobila, že prsteny (nebo planeta) změnily směr jejich rotace.
Jejich výsledky také naznačily, že retrográdní prstencový systém by umožnil zatmění, jako tomu, které bylo pozorováno v roce 2007. I když existovala určitá šance, že budou způsobeny jiným objektem, výsledky naznačovaly jinak. "Šance na to je minimální," řekl Rieder. "Rovněž rychlost měřená s předchozím pozorováním nemusí být správná, ale to by bylo velmi podivné, protože tato měření jsou velmi přesná."
V budoucnu Rieder a Kenswoth doufají, že podrobněji prozkoumají tajemství této prstencové formace. To bude zahrnovat především to, jak by se mohla utvořit a jak se postupem času vyvinula. Jejich studie byla přijata k publikování v časopise Astronomie a astrofyzika a být online k vidění na arXiv.
