Απεικόνιση υπολογιστών ενός δυαδικού αστεριού. Πιστωτική εικόνα: Carnegie Institution. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Νέα θεωρητική εργασία δείχνει ότι ο σχηματισμός πλανητών με γιγαντιαίο αέριο μπορεί να συμβεί γύρω από δυαδικά αστέρια με τον ίδιο τρόπο που συμβαίνει γύρω από μεμονωμένα αστέρια όπως ο Ήλιος. Η εργασία παρουσιάζεται σήμερα από τον Δρ Alan Boss του Τμήματος Επίγειου Μαγνητισμού (DTM) του Carnegie Institution στο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ουάσιγκτον, DC. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι γιγαντιαίοι πλανήτες αερίων, όπως ο Δίας, και οι κατοικήσιμοι πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη θα μπορούσαν να είναι πιο διαδεδομένοι από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως. Ένα έγγραφο που περιγράφει αυτά τα αποτελέσματα έγινε αποδεκτό για δημοσίευση στο Astrophysical Journal.
«Τείνουμε να εστιάζουμε στην αναζήτηση άλλων ηλιακών συστημάτων γύρω από τα αστέρια όπως ο Ήλιος μας», λέει ο Boss. «Μαθαίνουμε όμως ότι τα πλανητικά συστήματα μπορούν να βρεθούν γύρω από κάθε είδους αστέρια, από πάλσαρ έως νάνους Μ με μόνο το ένα τρίτο της μάζας του Ήλιου μας».
Δύο στα τρία αστέρια του Γαλαξία μας είναι ένα μέλος ενός δυαδικού ή πολλαπλού αστεριού συστήματος, στο οποίο τα αστέρια περιστρέφονται γύρω από το ένα το άλλο με διαχωρισμούς που μπορούν να κυμαίνονται από σχεδόν επαφή (δυαδικά δυαδικά) έως χιλιάδες έτη φωτός ή περισσότερα (ευρεία δυαδικά αρχεία). Τα περισσότερα δυαδικά αρχεία έχουν διαχωρισμούς παρόμοιες με την απόσταση από τον Ήλιο έως τον Ποσειδώνα (~ 30 AU, όπου 1 AU = 1 αστρονομική μονάδα = 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα - η απόσταση από τη Γη προς τον Ήλιο).
Δεν είναι σαφές εάν ο σχηματισμός πλανητικών συστημάτων θα μπορούσε να συμβεί σε τυπικά δυαδικά συστήματα αστεριών, όπου οι ισχυρές βαρυτικές δυνάμεις από ένα αστέρι θα μπορούσαν να επηρεάσουν τις διαδικασίες σχηματισμού πλανητών γύρω από το άλλο αστέρι και το αντίστροφο. Προηγούμενη θεωρητική εργασία είχε προτείνει, στην πραγματικότητα, ότι τα τυπικά δυαδικά αστέρια δεν θα μπορούσαν να σχηματίσουν πλανητικά συστήματα. Ωστόσο, οι κυνηγοί πλανητών βρήκαν πρόσφατα έναν αριθμό γιγαντιαίων πλανητών αερίων σε τροχιά γύρω από δυαδικά αστέρια με μια σειρά από διαχωρισμούς.
Ο Αφενός διαπίστωσε ότι αν η σοκ θέρμανση που προκύπτει από τις βαρυτικές δυνάμεις από το συνοδευτικό αστέρι είναι αδύναμη, τότε οι γιγαντιαίοι αέριοι πλανήτες είναι σε θέση να σχηματιστούν σε δίσκους που σχηματίζουν πλανήτες με τον ίδιο τρόπο που κάνουν γύρω από μεμονωμένα αστέρια. Ο δίσκος σχηματισμού πλανητών θα παρέμενε αρκετά δροσερός ώστε οι κόκκοι πάγου να παραμείνουν συμπαγείς και έτσι να επιτρέψουν την ανάπτυξη των στερεών πυρήνων που πρέπει να φτάσουν το μέγεθος της μάζας πολλαπλής γης για να επιτύχει ο συμβατικός μηχανισμός σχηματισμού πλανητών γίγαντας αερίου (πυρήνας αύξησης).
Τα μοντέλα των αφεντικών δείχνουν ακόμη πιο άμεσα ότι ο εναλλακτικός μηχανισμός για τον σχηματισμό πλανητών με αέριο-γίγαντα (αστάθεια δίσκου) μπορεί να προχωρήσει εξίσου καλά σε συστήματα δυαδικών αστεριών όπως και στα μεμονωμένα αστέρια, και στην πραγματικότητα μπορεί ακόμη και να ενθαρρυνθεί από τις βαρυτικές δυνάμεις του άλλου αστεριού . Στα νέα μοντέλα του Boss, ο δίσκος που σχηματίζει πλανήτες σε τροχιά γύρω από ένα από τα αστέρια οδηγείται γρήγορα για να σχηματίσει πυκνούς σπειροειδείς βραχίονες, μέσα στους οποίους σχηματίζονται αυτο-βαρυτικές συστάδες αερίου και σκόνης και ξεκινούν τη διαδικασία συστολής σε πλανητικά μεγέθη. Η διαδικασία είναι εκπληκτικά γρήγορη, απαιτώντας λιγότερο από 1.000 χρόνια για να σχηματιστούν πυκνές συσσωματώσεις σε έναν κατά τα άλλα λειτουργικό δίσκο. Θα υπήρχε αρκετός χώρος για πλανήτες σαν τη Γη να σχηματιστούν πιο κοντά στο κεντρικό αστέρι αφού σχηματιστούν οι γιγαντιαίοι πλανήτες αερίου, με τον ίδιο τρόπο που πιστεύεται ότι έχει σχηματιστεί το δικό μας πλανητικό σύστημα.
Ο Boss επισημαίνει, "Αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να έχει βαθιές επιπτώσεις στο ότι αυξάνει την πιθανότητα σχηματισμού πλανητικών συστημάτων που μοιάζουν με τα δικά μας, επειδή τα δυαδικά αστέρια είναι ο κανόνας στον γαλαξία μας, όχι η εξαίρεση." Εάν τα δυαδικά αστέρια μπορούν να προστατέψουν πλανητικά συστήματα που αποτελούνται από εξωτερικούς πλανήτες-γίγαντες αερίου και εσωτερικούς πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη, τότε η πιθανότητα άλλων κατοικήσιμων κόσμων γίνεται ξαφνικά περίπου τρεις φορές πιο πιθανή - έως και τρεις φορές περισσότερα αστέρια θα μπορούσαν να είναι πιθανοί ξενιστές για πλανητικά συστήματα παρόμοιο με το δικό μας. Τα σχέδια της NASA να αναζητήσουν και να χαρακτηρίσουν πλανήτες σαν τη Γη την επόμενη δεκαετία θα ήταν πολύ πιο πιθανό να πετύχουν.
Ένα από τα βασικά εναπομείναντα ερωτήματα σχετικά με τα θεωρητικά μοντέλα είναι η σωστή ποσότητα θέρμανσης σοκ μέσα στον δίσκο σχηματισμού πλανητών, καθώς και το γενικότερο ερώτημα για το πόσο γρήγορα μπορεί να κρυώσει ο δίσκος. Ο προϊστάμενος και άλλοι ερευνητές εργάζονται ενεργά για να κατανοήσουν καλύτερα αυτές τις διαδικασίες θέρμανσης και ψύξης. Λαμβάνοντας υπόψη τα αυξανόμενα στοιχεία παρατήρησης για τους γιγαντιαίους αερίου πλανήτες σε συστήματα δυαδικών αστεριών, τα νέα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η θέρμανση σοκ σε δυαδικούς δίσκους δεν μπορεί να είναι πολύ μεγάλη ή θα αποτρέψει τον σχηματισμό πλανητών γιγαντιαίων αερίων.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων Carnegie
