Зірки типу M (червоний карлик) - це прохолодніші, масові об'єкти з низькою освітленістю, які складають переважну більшість зірок у нашому Всесвіті - на 85% зірок припадає лише галактика Чумацький Шлях. Останніми роками ці зірки виявились скарбницею мисливців на екзопланети, а навколо найближчих червоних карликів Сонячної системи підтверджено безліч наземних (т.к. земляних) планет.
Але що ще дивніше - той факт, що у деяких червоних карликів було виявлено планети, які за розмірами та масою порівнянні з Юпітером на орбіті. Нове дослідження, проведене командою дослідників з Університету Центрального Ланкаширу (UCLan), розкрило таємницю, як це могло відбуватися. По суті, їх робота показує, що газовим гігантам потрібно лише кілька тисяч років.
Дослідження, яке нещодавно з’явилося в журналі Астрономія та астрофізика, була роботою доктора Ентоні Мерсера та доктора Димитріса Стамателлоса з UCLan Jeremiah Horrocks Інституту математики, фізики та астрономії (JHI - MPA). Доктор Мерсер, читач з астрофізики з JHI - MPA, керував дослідженнями під керівництвом доктора Стамателлоса, який очолює групу інституту «Теоретичне формування зірок та екзопланети».
Разом вони вивчали, як планети можуть утворюватися навколо червоних карликових зірок, щоб визначити, який механізм дозволить утворити надмасивні газові гіганти. Відповідно до звичайних моделей формування планети, де поступове нарощування пилових частинок призводить до прогресивно більших тіл, червоні карликові системи не повинні мати достатню масу для формування планет типу супер-Юпітера.
Щоб дослідити цю невідповідність, Мерсер та д-р Стамателлос використовували розподілене дослідження Великобританії за допомогою суперкомп'ютера Advanced Computing (DiRAC), який з'єднує об'єкти в Кембриджському, Даремському, Едінбургському та Лестерському університетах - для імітації еволюції протопланетних дисків навколо червоних карликових зірок. Ці обертові диски газу та пилу є загальними навколо всіх новонароджених зірок і є тим, що врешті-решт призводить до формування планети.
Вони виявили, що якщо ці молоді диски досить великі, вони можуть фрагментуватися на різні шматки, які б зросталися завдяки взаємному гравітаційному притяганню, утворюючи газові гігантські планети. Однак для цього потрібно, щоб планети формувались протягом декількох тисяч років, тимчасовий масштаб, який надзвичайно швидкий в астрофізичному відношенні. Як пояснив доктор Мерсер:
“Неймовірно захоплюючий той факт, що планети, можливо, зможуть формуватись у такі короткі часові шкали навколо крихітних зірок. Наша робота показує, що формування планети є особливо міцним: інші світи можуть формуватися навіть навколо маленьких зірок різними способами, і тому планети можуть бути різноманітнішими, ніж ми думали раніше ".
Їх дослідження також показали, що ці планети будуть надзвичайно гарячими після того, як вони утворюються, з температурою в їх ядрах досягають тисяч градусів. Оскільки у них немає внутрішнього джерела енергії, вони з часом стануть слабшими. Це означає, що ці планети було б легко спостерігати в інфрачервоній довжині хвилі, коли вони ще молоді, але вікно для прямого спостереження було б невеликим.
Тим не менш, такі планети все ще можна спостерігати опосередковано, виходячи з їх впливу на зірку господаря, саме так зазвичай зустрічаються планети, що обертаються навколо червоних карликових зірок. Це відоме як метод радіальної швидкості (ака. Допплерова спектроскопія), де зміни спектрів зірки вказують на те, що вона рухається, що є ознакою планет, що роблять на неї свій гравітаційний вплив. Стамателлос додав:
«Вперше нам вдалося не лише побачити планети, що формуються в комп'ютерному моделюванні, але і визначити їх початкові властивості з великою деталізацією. Захоплюючим було виявити, що ці планети мають "швидкий і лютий" вид - вони формуються швидко, і вони несподівано гарячі ".
Ці результати є нічого, якщо не своєчасними. Нещодавно астрономи виявили другу позасонячну планету навколо Проксіми Кентавра, найближчої до нашої зірки. На відміну від Проксима b, яка розміром із Землі, скелястою та орбітою в зоні заселення зірки; Вважається, що Proxima c в 1,5 рази перевищує розмір Землі, наполовину масивніший за Нептун (що робить його міні-Нептуном), а орбіти знаходиться далеко за межами мешканської зони Проксима Центавра.
Знаючи, що існує можливий механізм, який дозволяє газовим гігантам формуватися навколо зірок червоних карликів, робить нас на крок ближче до розуміння цих цілком поширених, але все ще загадкових зірок.
