Przez dziesięciolecia w astronomii dominował pogląd, że planety sprzyjają stabilności pojedynczych gwiazd, takich jak nasze Słońce. Uważano, że złożony taniec grawitacyjny dwóch gwiazd krążących wokół siebie jest zbyt chaotyczny i prawdopodobnie zniszczy „cegiełki” światów, zanim zdążą się uformować.
Jednak nowe badania sugerują, że mogliśmy patrzeć na przestrzeń przez niewłaściwy obiektyw. Zamiast być wrogim, układy podwójne gwiazd mogą być jeszcze skuteczniejsze w wytwarzaniu planet niż układy pojedyncze – pod warunkiem, że spojrzysz we właściwe miejsce.
„Strefa zagrożenia” kontra „Strefa żyzna”
Korzystając z najnowocześniejszego modelowania komputerowego, zespół badawczy kierowany przez Matthew Teasdale’a z Central Lancashire University przeprowadził symulację zachowania dysków protoplanetarnych – wirujących obłoków gazu i pyłu, które służą jako żłobki dla nowych planet.
Badanie wykazało kluczową różnicę w zależności od odległości do gwiazd:
- Strefa zakazana: W bezpośrednim sąsiedztwie układu podwójnego środowisko jest wyjątkowo „agresywne”. Konkurujące ze sobą przyciąganie grawitacyjne obu gwiazd powoduje intensywne turbulencje, uniemożliwiające powstawanie stabilnych ciał planetarnych.
- Obszar produktywny: Jeśli wejdziesz głębiej w dysk, dynamika się zmieni. W tych zewnętrznych obszarach dysk może stać się na tyle niestabilny, że powoduje niestabilność grawitacyjną. Proces ten umożliwia fragmentację dysku i szybkie powstanie wielu młodych planet, zwłaszcza masywnych gazowych gigantów, takich jak Jowisz.
„Po minięciu strefy zagrożenia planety mogą powstawać szybko i w dużych ilościach” – wyjaśnia współautor badania i profesor astrofizyki Dimitris Stamatos.
Cena chaosu: osierocone planety
Chociaż systemy podwójne są niezwykle produktywne, nie są pozbawione ryzyka. Ta sama złożoność grawitacyjna, która sprzyja szybkiemu tworzeniu się planet, może działać jak kosmiczna katapulta. W badaniu zauważono, że niektóre światy mogą zostać gwałtownie wyrzucone ze swoich systemów, stając się „planetami osieroconymi” – światami, które dryfują bez celu w ciemności przestrzeni międzygwiezdnej, nie będąc zakotwiczonymi w żadnej gwieździe.
Dlaczego jest to ważne dla astronomii?
Badania te zmieniają nasze rozumienie tego, jak powszechne są światy typu Tatooine – planety krążące wokół dwóch gwiazd. Jeśli układy podwójne rzeczywiście są bardziej płodnymi twórcami planet w swoich zewnętrznych obszarach, wówczas Wszechświat może być znacznie bardziej zaludniony planetami okołopodwójnymi, niż wcześniej sądzono.
Astronomowie odkryli już ponad 50 takich planet, ale ten nowy model zapewnia niezbędne ramy teoretyczne do wyjaśnienia, w jaki sposób mogą one przetrwać i prosperować pomimo walki grawitacyjnej w centrum ich układów.
Patrząc w przyszłość: nowa era obserwacji
Odkrycie to służy jako plan działania dla następnej generacji eksploracji kosmosu. Przy pomocy potężnych narzędzi, które już działają lub są w fazie rozwoju, naukowcy szukają obecnie konkretnych oznak tych fragmentujących dysków:
- ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)
- Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba
- Niezwykle Wielki Teleskop (ELT) – w fazie rozwoju
W niedalekiej przyszłości instrumenty te mogą pozwolić nam wyjść poza modele teoretyczne i zobaczyć na własne oczy moment, w którym dysk protoplanetarny rozpada się, rodząc nowy świat.
Wniosek
Po ponownym przemyśleniu związku między grawitacją a powstawaniem planet, badania te sugerują, że chaotyczne środowisko gwiazd podwójnych nie jest barierą dla życia, ale raczej wysoce wydajnym mechanizmem tworzenia różnorodnych układów planetarnych.
