Przejdź do treści

Planety mogą być formułą przeciwstarzeniową dla gwiazd

Wizja artystyczna przedstawiająca gazowego olbrzyma (na dole po prawej) blisko okrążającą swoją gwiazdę (z lewej), z inną gwiazdą w oddali (u góry po prawej).

Jak wynika z najnowszych badań, planety mogą zmuszać swoje gwiazdy macierzyste do jawienia się jako młodsze niż wynika to z ich wieku.

Według nowego badania układów wielokrotnych z wykorzystaniem Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra, planety mogą zmuszać swoje gwiazdy macierzyste do prezentowania się jako młodsze niż wynosi ich rzeczywisty wiek. Może to być najlepszy jak dotąd dowód na to, że niektóre planety najwyraźniej spowalniają procesy starzenia się swoich macierzystych gwiazd.

Chociaż właściwości przeciwstarzeniowe „gorących jowiszów” (czyli gazowych egzoplanet, które krążą wokół gwiazdy w odległości takiej, jak Merkury od Słońca lub bliżej) były obserwowane już wcześniej, teraz zostało to po raz pierwszy systematycznie udokumentowane.

W medycynie potrzeba wielu pacjentów biorących udział w badaniu, aby stwierdzić, czy efekty są rzeczywiste, czy też są czymś odstającym od normy – powiedziała Nikoleta Ilic z Instytutu Astrofizyki im. Leibniza w Poczdamie (Astrophysikalisches Institut Potsdam – AIP), która kierowała tym nowym badaniem. Tak samo może być w astronomii, ale to badanie daje nam pewność, że te gorące jowisze naprawdę sprawiają, że gwiazdy, wokół których krążą, zachowują się, jakby były młodsze, niż wskazuje na to ich faktyczny wiek.

Gorący jowisz może potencjalnie wpływać na swoją macierzystą gwiazdę poprzez siły pływowe, powodując, że gwiazd obraca się szybciej niż gdyby nie miała takiej planety. Ta szybsza rotacja może sprawiać, że gwiazda macierzysta jest aktywna i wyprodukuje więcej promieniowania rentgenowskiego – to oznaki, które zwykle kojarzone są z młodymi gwiazdami.

Podobnie jak w przypadku ludzi, istnieje wiele czynników, które mogą decydować o żywotności gwiazdy. Wszystkie gwiazdy z wiekiem spowalniają rotację i aktywność a także doświadczają mniejszej liczby wybuchów. Ponieważ precyzyjne określenie wieku większości gwiazd jest trudne, astronomowie mają problem z ustaleniem, czy dana gwiazda jest niezwykle aktywna, ponieważ ma na nią wpływ bliska planeta, przez co wydaje się ona młodsza, niż jest w rzeczywistości, czy też dlatego, że rzeczywiście jest młoda.

W nowych badaniach z obserwatorium Chandra prowadzonych przez Ilic zespół podszedł do tego problemu, przyglądając się układom gwiazd podwójnych, w których gwiazdy są od siebie znacznie oddalone, ale tylko jedna z nich ma gorącego jowisza, który ją okrąża. Astronomowie twierdzą, że tak jak w przypadku bliźniąt, gwiazdy w układach podwójnych tworzą się w tym samym czasie. Separacja między gwiazdami jest zbyt duża, aby mogły one wpływać na siebie nawzajem lub aby gorący jowisz oddziaływał na drugą gwiazdę. Oznacza to, że mogą one wykorzystywać gwiazdę pozbawioną planety w układzie jako obiekt kontrolny.

To prawie jak wykorzystanie bliźniaków w badaniu, gdzie jeden z nich mieszka w zupełnie innym otoczeniu, które wpływa na jego zdrowie – powiedziała współautorka pracy, Katja Poppenhaeger, również z AIP. Porównując jedną gwiazdę z pobliską planetą do jej bliźniaczki bez planety, możemy badać różnice w zachowaniu gwiazdy w tym samym wieku.

Zespół wykorzystał ilość promieniowania X do określenia, jak „młodo” zachowuje się gwiazda, i szukał dowodów na wpływ planety na gwiazdę, badając prawie 36 układów w promieniowaniu X (ostatecznie próbka zawiera 10 układów obserwowanych przez Chandrę i sześć obserwowanych przez XMM-Newton, przy czym klika było obserwowanych przez obydwa). Odkryli, że gwiazdy z gorącymi jowiszami są jaśniejsze w promieniowaniu X, a zatem bardziej aktywne niż ich towarzysze bez planet.

W poprzednich przypadkach zauważyliśmy pewne bardzo intrygujące szczegóły, ale teraz w końcu mamy statystyczne dowody na to, że niektóre planety rzeczywiście wpływają na swoje gwiazdy i utrzymują ich młodość – powiedziała współautorka Marzieh Hosseini, również z AIP. Miejmy nadzieję, że przyszłe badania pomogą odkryć więcej układów, aby lepiej zrozumieć ten efekt.

Praca opisująca te wyniki została opublikowana w numerze „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” z lipca 2022 roku i jest dostępna online.

Opracowanie: Agnieszka Nowak

Więcej informacji:

Źródło: Chandra

Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca gazowego olbrzyma (na dole po prawej) blisko okrążającą swoją gwiazdę (z lewej), z inną gwiazdą w oddali (u góry po prawej). Źródło: NASA/CXC/M.Weiss

Reklama