Астрономи вважають, що, коли наше Сонце було ще молодим, його оточив диск пилу та газу, з якого врешті-решт утворилися планети. Далі теоретично, що більшість зірок у нашому Всесвіті спочатку оточені таким чином «протопланетним диском», і що приблизно в 30% випадків ці диски перейдуть у стан планети чи системи планет.
Зазвичай, ці диски вважаються орбітами навколо екваторіальної смуги (також екліптики) зірки або системи зірок. Однак нові дослідження, проведені міжнародною групою вчених, виявили перший приклад бінарної системи зірок, де орієнтація була перевернута, а диск тепер обертається зірками навколо їх полюсів (перпендикулярно до екліптики).
Заради їх вивчення, яке нещодавно було опубліковано в науковому журналі Природа, команда спиралася на великий міліметровий / субміліметровий масив Atacama (ALMA) для отримання зображень високої роздільної здатності HD 98800, чотириразової зіркової системи, приблизно на 146,4 світлових років від Землі. У цій системі вони помітили внутрішню бінарну пару (HD 98800BaBb) з двох сонцеподібних зірок, оточених диском розміру астероїдів.
Це відкриття підтверджує щось, що раніше було лише теорією для астрономів, - це те, що деякі дискові сміття можуть мати полярну конфігурацію. Як заявив доктор Грант М. Кеннеді, науковий співробітник університету Королівського суспільства з Університету Уорік і головний автор дослідження, у прес-релізі Уорвіка:
«Диски, багаті газом і пилом, спостерігаються навколо майже всіх молодих зірок, і ми знаємо, що принаймні третина з орбіт одиночних зірок утворюють планети. Деякі з цих планет в кінцевому рахунку нерівні зі спіном зірки, тому нам було цікаво, чи може подібне діло бути можливим і для навколоземних планет. Вигадка динаміки означає, що так зване полярне зміщення повинно бути можливим, але до цього часу у нас не було жодних свідчень про несогласовані диски, на яких ці планети могли б формуватися.
Хоча важко спостерігати за допомогою звичайної оптики, дискові сміття відносно легко вивчати на радіо та далеко інфрачервоній (тобто міліметровій та субмілітерній) довжинах хвиль, завдяки всьому випромінюванню, яке вони поглинають від батьківських зірок. Доктор Кеннеді та його колеги-дослідники покладалися на відому здатність ALMA вивчати об'єкти на цих довжинах хвиль, щоб визначити орієнтацію протопланетного навколоземного диску HD 98800BaBb.
Орбіта двійкової була вже відома завдяки попереднім дослідженням, які визначали, як зірки орбітують один щодо одного. Поєднавши це з даними, отриманими ALMA, доктор Кеннеді та його команда змогли встановити, що орієнтація диска сміття відповідала ідеально полярній орбіті. Це означало, що в той час як дві зірки орбітують одна на одній площині, диск орбітує на площині, перпендикулярній їм.
Найбільш хвилюючим аспектом цієї знахідки, на думку доктора Кеннеді, є те, що вона демонструє, що планети можуть формуватися в радикально інших умовах, ніж ті, з якими ми знайомі. Як він сказав:
«Мабуть, саме хвилююче в цьому відкритті - це те, що на диску показані ті самі підписи, які ми приписуємо росту пилу на дисках навколо одиночних зірок. Ми вважаємо це тим, що освіта планети може принаймні розпочати роботу на цих полярних циркулярних дисках. Якщо інший процес формування планети може статися, може виникнути ціла популяція нерівних навколоземних планет, яку ми ще не маємо відкрити, і такі речі, як дивні сезонні зміни, повинні враховувати ».
"Дивно", безумовно, точний опис! Уявіть собі, якщо хочете, планети, де вночі з’являється яскраве кільце, сягають з нижньої частини горизонту і простягаються на всю дорогу над головою. Добовий цикл також був би дуже різним, оскільки дві зірки рухаються по небу як вертикально, так і горизонтально протягом року. І в певний час року лише одна зірка була б очевидною, коли вони оберталися навколо них.
Полярна конфігурація також означатиме деякі незвичайні сезонні зміни, коли різні широти отримають більш-менш освітленість протягом усього орбітального періоду планети. У поєднанні із власним обертанням планети температура та умови денного світла значно залежать від екватора. Залежно від орбітального періоду, полярні регіони можуть протягом року переживати літо і зиму.
Це останнє відкриття свідчить про те, що крім екзотичних композицій та середовищ, позасонячні планети також можуть відчувати екзотичні орбіти. Даніель Прайс, доцент та майбутній науковий співробітник ARC у Центрі астрофізики Монаш (MoCA) та співавтор статті, пояснив:
«Ми думали, що інші сонячні системи формуватимуться так само, як і наша, планети навколо яких обертаються в одному напрямку навколо одного сонця. Але з новими зображеннями ми бачимо закручений диск із газом та пилом, що обертаються навколо двох зірок. Цілком дивно було також виявити, що цей диск орбітує під прямим кутом до орбіти двох зірок. Неймовірно, що навколо цього диска навколо орбіти було помічено ще дві зірки. Тож якби тут народилися планети, на небі було б чотири сонця! »
Окрім того, що першим був науковим, який підтверджує прогнози, зроблені астрономами, це останнє відкриття також може багато чого навчити нас, як планети можуть формуватися в інших сонячних системах. Оскільки орбітальний та добовий цикли є головним фактором, коли він приходить до життя на Землі, можливо, ця система та інші подібні до неї також можуть навчити нас річ-дві про те, як може виникнути життя на інших планетах.
