Przejdź do treści

Dziwne orbity dysków planetarnych „Tatooine”

img

Astronomowie korzystający z ALMA odkryli zastanawiające geometrie orbitalne w dyskach protoplanetarnych wokół gwiazd podwójnych. Podczas gdy dyski krążące wokół najbardziej zwartych układów podwójnych dzielą prawie tę samą płaszczyznę, dyski otaczające szerokie układy podwójne mają mocno nachylone płaszczyzny orbit. Układy te mogą uczyć nas o tworzeniu się planet w złożonych środowiskach.

W ciągu ostatnich dwóch dekad znaleziono tysiące planet krążących wokół gwiazd innych niż nasze Słońce. Niektóre z tych planet krążą wokół dwóch gwiazd, tak jak Tatooine – dom Luke’a Skywalkera. Planety rodzą się w dyskach protoplanetarnych, ale większość badanych dotychczas dysków krąży wokół pojedynczych gwiazd. Egzoplanety „Tatooine” tworzą się w dyskach wokół gwiazd podwójnych.

Badanie miejsc narodzin planet „Tatooine” zapewnia wyjątkową okazję do zapoznania się z tym, jak planety tworzą się w różnych środowiskach. Astronomowie już wiedzą, że orbity układów podwójnych mogą wypaczać i nachylać dyski krążące wokół nich, co powoduje, że dyski takie nie są współosiowe względem płaszczyzn orbit swoich gwiazd macierzystych.

Dzięki naszym badaniom chcieliśmy się dowiedzieć czegoś więcej na temat dysków okrążających układy podwójne – powiedział astronom Ian Czekala z University of California w Berkeley. Czekala i jego zespół wykorzystali dane ALMA do określenia stopnia nachylenia dziewiętnastu dysków protoplanetarnych krążących wokół gwiazd podwójnych. 

Astronomowie porównali dane z ALMA dotyczące dysków protoplanetarnych z tuzinem planet „Tatooine”, które zostały odkryte za pomocą teleskopu Keplera. Ku swojemu zaskoczeniu zespół stwierdził, że stopień, w jakim gwiazdy podwójne i ich dyski protoplanetarne nie są współosiowe, jest silnie zależny od okresu orbitalnego gwiazd macierzystych. Im krótszy jest okres orbitalny gwiazdy podwójnej, tym większe jest prawdopodobieństwo, że dysk znajdzie się na takiej samej orbicie. Jednak układy podwójne o okresach dłuższych niż miesiąc zazwyczaj mają niewspółosiowe dyski.

Podstawowa misja Kepler trwała 4 lata, więc astronomowie mogli odkryć planety wokół gwiazd podwójnych, które krążą wokół siebie w czasie krótszym niż 40 dni. Orbity wszystkich tych planet są takie same, jak ich gwiazd macierzystych. Tajemnica, która nadal pozostaje dotyczy tego, czy Keplerowi będzie trudno znaleźć planety z orbitami ustawionym pod innym kątem względem gwiazd-gospodarzy.

Czekala chce się dowiedzieć, dlaczego istnieje tak silny związek pomiędzy (nie)współosiowym dyskiem a okresem orbitalnym gwiazd podwójnych. Chcemy wykorzystać obecne i przyszłe urządzenia, takie jak ALMA i nowej generacji VLA do badania struktur dysku z wyjątkową precyzją. Staramy się zrozumieć, w jaki sposób wypaczone lub nachylone dyski wpływają na środowisko formowania się planet i jak to może wpływać na populację planet tworzących się w tych dyskach – dodaje.

Badania te są dokładnym przykładem tego, w jaki sposób nowe odkrycia opierają się na wcześniejszych obserwacjach. Rozpoznanie trendów w populacji dysków protoplanetarnych było możliwe tylko dzięki wykorzystaniu archiwalnych programów obserwacyjnych podjętych przez społeczność ALMA w poprzednich cyklach – powiedział Joe Pesce, dyrektor programu National Science Foundation dla NRAO i ALMA.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
The Strange Orbits of ‘Tatooine’ Planetary Disks

The Degree of Alignment between Circumbinary Disks and Their Binary Hosts

Źródło: NRAO