Nowe badania sugerują, że gęste gromady gwiazd mogą wyrzucać pary olbrzymich planet, które pozostają ze sobą związane grawitacyjnie.
Niedawne odkrycie potencjalnej nowej klasy odległych i tajemniczych swobodnych planet zaintrygowało astronomów, odkąd pod koniec 2023 roku udostępniono oszałamiające nowe zdjęcia wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.
Te obiekty, znane jako obiekty podwójne o masie Jowisza (JuMBO), wydają się krążyć wokół siebie, unosząc się swobodnie w przestrzeni, niezwiązane z żadną gwiazdą – co jest sprzeczne z dominującymi teoriami na temat tego, jak uważano, że działają układy planetarne.
Nowe, przełomowe badania przeprowadzone przez zespół astrofizyków z University Nevada Las Vegas i Stony Brook University, opublikowane 19 kwietnia 2024 roku w czasopiśmie Nature Astronomy, przedstawiają przekonujący model tego, jak te JuMBO mogły się uformować.
Zespół wykorzystał zaawansowane techniki, znane jako bezpośrednie symulacje N-ciał, aby zbadać, w jaki sposób interakcje w gęstych gromadach gwiazd mogą prowadzić do wyrzucenia olbrzymich planet, które pozostają grawitacyjnie związane ze sobą podczas dryfowania przez galaktykę. Te znaczące badania oferują model tego, jak te enigmatyczne układy podwójne mogą się formować, wypełniając krytyczną lukę w naszym rozumieniu ewolucji planet.
Nasze symulacje pokazują, że bliskie spotkania gwiazdy mogą spontanicznie wyrzucać pary olbrzymich planet z ich rodzimych układów, prowadząc je do orbitowania wokół siebie w kosmosie – powiedział współautor badania, Yihan Wang, doktorant w Nevada Center for Astrophysics w UNLV. Odkrycia te mogą znacząco zmienić nasze postrzeganie dynamiki planet i różnorodności układów planetarnych w naszym Wszechświecie.
Badania wskazują, że takie zdarzenia są bardziej prawdopodobne w gęsto zaludnionych gromadach gwiazd, co sugeruje, że swobodne planety podwójne mogą być bardziej powszechne niż wcześniej sądzono. Charakterystyka tych par planetarnych – taka jak ich separacja i mimośród orbity – zapewnia nowy wgląd w gwałtowne warunki środowiskowe, które wpływają na formowanie się planet.
Wprowadza to dynamiczne interakcje gwiazd jako ważny czynnik w rozwoju niezwykłych układów planetarnych w gęstych środowiskach gwiazdowych – powiedziała Rosalba Perna, współautorka badania i profesor fizyki i astronomii na Uniwersytecie Stony Brook.
Zdaniem naukowców ta nowa praca poszerza naszą wiedzę na temat formowania się planet, a także przygotowuje grunt pod przyszłe obserwacje za pomocą Teleskopu Webba, które mogą dostarczyć dalszych dowodów potwierdzających przewidywania zespołu.
Zrozumienie powstawania JuMBO pomaga nam rzucić wyzwanie i udoskonalić dominujące teorie powstawania planet – powiedział astrofizyk UNLV i współautor badania Zhaohuan Zhu. Przyszłe obserwacje z JWST mogą nam w tym pomóc, dostarczając z każdą obserwacją nowych spostrzeżeń, które pomogą nam lepiej formułować nowe teorie powstawania planet olbrzymów.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Jumbo Discovery: Astronomers Offer Model for Formation of Newly Discovered “Free-Floating” Planets
- Free-floating binary planets from ejections during close stellar encounters
Źródło: University Nevada Las Vegas
Na ilustracji: Wizja artystyczna swobodnie unoszących się planet o masach Jowisza w układzie podwójnym. Źródło: Gemini Observatory / Jon Lomberg
