Комп'ютерна ілюстрація бінарної зірки. Кредитний імідж: Інститут Карнегі. Натисніть, щоб збільшити
Нова теоретична робота показує, що утворення планети-гіганта може відбуватися навколо бінарних зірок приблизно так само, як це відбувається навколо окремих зірок, як Сонце. Робота сьогодні представлена доктором Аланом Босом з відділу наземного магнетизму інституту Карнегі на засіданні Американського астрономічного товариства у Вашингтоні, округ Колумбія. Результати говорять про те, що планети-гіганти, такі як Юпітер та планети, подібні до існування Землі, можуть бути більш поширеними, ніж вважалося раніше. Документ, що описує ці результати, був прийнятий для публікації в Astrophysical Journal.
"Ми схильні зосереджуватися на пошуку інших сонячних систем навколо зірок так само, як наше Сонце", - говорить Бос. "Але ми дізнаємося, що планетарні системи можна зустріти навколо всіляких зірок, від пульсарів до гномів М, лише одна третина маси нашого Сонця".
Дві з кожної трьох зірок у Чумацькому Шляху є членом двійкової або декількох зіркових систем, в яких зірки орбітують навколо один одного з відривами, які можуть бути від майже контакту (близьких бінарних даних) до тисяч світлових років або більше (широкі двійкові файли). Більшість бінарних файлів мають розділення, подібні відстані від Сонця до Нептуна (~ 30 АС, де 1 АС = 1 астрономічна одиниця = 150 мільйонів кілометрів - відстань від Землі до Сонця).
Не ясно, чи може відбуватися формування планетарної системи в типових бінарних системах зірок, де сильні гравітаційні сили однієї зірки можуть перешкоджати процесам формування планети навколо іншої зірки, і навпаки. Попередні теоретичні роботи насправді припускали, що типові бінарні зірки не зможуть формувати планетарні системи. Однак нещодавно мисливці за планетами виявили на планеті навколо бінарних зірок ряд діаграм-гігантів, що мають діапазон поділу.
Бос виявив, що якщо ударний нагрів, що виникає внаслідок гравітаційних сил зірки-супутника, слабкий, то газогенетичні планети здатні формуватись у пластоутворюючих дисках так само, як і навколо одиночних зірок. Платоутворюючий диск залишався б достатньо прохолодним, щоб крижані зерна залишалися твердими і, таким чином, дозволяли б наростити тверді ядра, які повинні досягати множинного розміру Земля-маса, щоб звичайний механізм формування планети-гіганта (ядро нарощування) мав успіх.
Моделі Боса ще більше прямо показують, що альтернативний механізм формування планети-гігантської планети (нестабільність диска) може протікати так само добре, як у бінарних системах зірок, як навколо одиничних зірок, і насправді може навіть заохочуватися гравітаційними силами іншої зірки . У нових моделях Босса плазмоутворюючий диск на орбіті навколо однієї зірки швидко рухається, утворюючи щільні спіральні руки, всередині яких утворюються самогравітаційні скупчення газу і пилу і починається процес стиснення до планетарних розмірів. Процес надзвичайно швидкий, для отримання щільних скупчень на інакшому безфункціональному диску потрібно менше 1000 років. Планетам Землі було б багато місця для формування ближче до центральної зірки після того, як сформувалися планети-гіганти, приблизно так само, як вважається, сформувалася наша власна планетарна система.
Бос зазначає: "Цей результат може мати глибокі наслідки в тому, що він збільшує ймовірність формування планетарних систем, схожих на наші власні, тому що бінарні зірки є правилом у нашій галактиці, а не виняток". Якщо бінарні зірки можуть прихистити планетарні системи, що складаються із зовнішніх планет-гігантів та внутрішніх планет, подібних до Землі, то ймовірність інших житлових світів раптом стає приблизно втричі більш імовірною - до трьох разів більше зірок може бути можливим господарем для планетарних систем подібний до нашого. Плани НАСА шукати та характеризувати планети, подібні до Землі, у наступне десятиліття, тоді набагато більше шансів на успіх.
Одне з ключових питань, що залишаються щодо теоретичних моделей, - це правильна кількість ударного нагріву всередині платоутворюючого диска, а також більш загальне питання про те, наскільки швидко диск здатний охолонути. Бос та інші дослідники активно працюють над тим, щоб краще зрозуміти ці процеси нагрівання та охолодження. Враховуючи зростаючі докази спостережень за планетами-гігантами в бінарних системах зірок, нові результати говорять про те, що шокове нагрівання в бінарних дисках не може бути занадто великим, або це перешкоджатиме утворенню планет-гігантів.
Оригінальне джерело: Carnegie News Release
