Počítačové ilustrace binární hvězdy. Obrazový kredit: Carnegie Institution. Klikni pro zvětšení.
Nová teoretická práce ukazuje, že tvorba obřích planet se může vyskytovat kolem binárních hvězd téměř stejným způsobem jako u jediných hvězd, jako je Slunce. Tuto práci dnes představí Dr. Alan Boss z Ministerstva zemského magnetismu (DTM) Carnegieho instituce na zasedání americké astronomické společnosti ve Washingtonu, DC. Výsledky naznačují, že plynové obří planety, jako je Jupiter, a obyvatelné planety podobné Zemi by mohly být převládající, než se dříve myslelo. Příspěvek popisující tyto výsledky byl přijat k publikování v Astrophysical Journal.
"Máme tendenci se zaměřovat na hledání dalších solárních systémů kolem hvězd, stejně jako naše Slunce," říká Boss. "Ale učíme se, že planetární systémy lze nalézt kolem nejrůznějších hvězd, od pulsarů po M trpaslíků s pouhou třetinou hmotnosti našeho Slunce."
Dvě ze tří hvězd v Mléčné dráze jsou členem binárního nebo vícenásobného hvězdného systému, ve kterém hvězdy obíhají kolem sebe se separacemi, které se mohou pohybovat od téměř kontaktů (blízké binární soubory) až po tisíce světelných let nebo více (široké binární soubory). Většina binárních souborů má separace podobné vzdálenosti od Slunce do Neptunu (~ 30 AU, kde 1 AU = 1 astronomická jednotka = 150 milionů kilometrů - vzdálenost od Země ke Slunci).
Nebylo jasné, zda by k formování planetárního systému mohlo dojít v typických binárních systémech hvězd, kde by silné gravitační síly z jedné hvězdy mohly interferovat s procesy formování planety kolem druhé hvězdy a naopak. Předchozí teoretická práce ve skutečnosti naznačovala, že typické binární hvězdy nebudou schopny tvořit planetární systémy. Lovci planet však nedávno našli na oběžné dráze kolem binárních hvězd řadu plynných obřích planet s řadou separací.
Boss zjistil, že pokud je šokové zahřátí způsobené gravitačními silami od doprovodné hvězdy slabé, pak se plynové obří planety mohou formovat na discích vytvářejících planetu téměř stejným způsobem jako kolem jediných hvězd. Disk vytvářející planetu by zůstal dostatečně chladný, aby zrnka ledu zůstala pevná, a tak by umožnil růst pevných jader, která musí dosáhnout velikosti hmoty více Země, aby konvenční mechanismus tvorby obřího plynu obřího plynu (akrece jádra) uspěl.
Bossovy modely ukazují ještě příměji, že alternativní mechanismus pro tvorbu planet obřích plynů (nestabilita disku) může probíhat stejně dobře v binárních hvězdných systémech jako kolem jednotlivých hvězd a ve skutečnosti může být dokonce podporován gravitačními silami druhé hvězdy. . U nových modelů společnosti Boss je disk vytvářející planetu na oběžné dráze kolem jedné z hvězd rychle poháněn k vytvoření hustých spirálních ramen, v nichž se vytvářejí samogravitační shluky plynu a prachu a začíná proces snižování na planetární velikosti. Tento proces je neuvěřitelně rychlý a vyžaduje méně než 1 000 let, aby se husté shluky vytvořily na jinak nevýrazném disku. Po vytvoření plynných obřích planet by bylo dost prostoru, aby se planety podobné Zemi vytvořily blíže k centrální hvězdě, podobně jako se má za to, že se vytvořil náš vlastní planetární systém.
Boss zdůrazňuje: „Tento výsledek může mít hluboké důsledky v tom, že zvyšuje pravděpodobnost vytvoření planetárních systémů připomínajících naše vlastní, protože binární hvězdy jsou pravidlem v naší galaxii, ne výjimkou.“ Pokud binární hvězdy dokážou ukrýt planetární systémy složené z vnějších planet obřích plynů a vnitřních planet podobných Zemi, pak je pravděpodobnost, že ostatní obyvatelné světy se náhle stane zhruba třikrát pravděpodobnější - až třikrát tolik hvězd, které by mohly být hostiteli planetárních systémů. podobné našemu. Plány NASA hledat a charakterizovat planety podobné Zemi v příštím desetiletí by pak měly mnohem větší šanci na úspěch.
Jednou z klíčových zbývajících otázek týkajících se teoretických modelů je správné množství šokového ohřevu uvnitř disku tvořícího planetu a také obecnější otázka, jak rychle je disk schopen ochladit. Šéf a další vědci se aktivně snaží lépe porozumět těmto procesům vytápění a chlazení. Vzhledem k rostoucím pozorovacím důkazům pro plynné obří planety v binárních hvězdných systémech nové výsledky naznačují, že šokové zahřívání v binárních discích nemůže být příliš velké, nebo by to zabránilo tvorbě plynových obřích planet.
Původní zdroj: Carnegie News Release
