Przejdź do treści

Odkryto olbrzymią planetę na bardzo wydłużonej orbicie wokół jej gwiazdy

img

Astronomowie z University of Texas wraz z kolegami z Caltech i innych uczelni odkryli planetę trzykrotnie większą niż Jowisz, która porusza się długą, jajowatą trajektorią wokół swojej gwiazdy. Gdyby w jakiś sposób planeta ta znalazła się w naszym Układzie Słonecznym, jej orbita sięgałaby poza pas planetoid, za orbitę Neptuna. Inne olbrzymie planety na wysoce eliptycznych orbitach zostały znalezione wokół innych gwiazd, ale żaden z tych światów nie znajdował się w tak bardzo zewnętrznych obszarach swoich układów słonecznych, jak ten.

„Planeta ta nie jest podobna do planet w naszym Układzie Słonecznym, ale co więcej, nie jest podobna do żadnej innej odkrytej dotąd egzoplanety” – mówi Sarah Blunt z Caltech, główna autorka badania, które wkrótce zostanie opublikowane w czasopiśmie Astronomical Journal.

„Ta nowa egzoplaneta jest ekstremalna i bardzo interesująca pod wieloma względami. Ma rekordowo długi okres orbitalny wynoszący ponad 50 lat, który jest znacznie dłuższy, niż w przypadku innych planet wykrywanych tą techniką. I krąży wokół gwiazdy na bardzo wydłużonej orbicie o kształcie jajka. Musiało się wydarzyć coś dramatycznego, aby zmienić kształt jej orbity” – mówi współautor Michael Endl z McDonald Observatory.

„Uważamy, że planety zwykle formują się na bardzo kołowych orbitach, które później mogą ulec zmianie w wyniku interakcji z dyskiem protoplanetarnym wraz z innymi planetami, a nawet bliskimi przelotami innych gwiazd. Niektóre bliskie spotkania z inną masywną planetą mogło rzucić ją na jej wydłużoną orbitę wokół gwiazdy” – wyjaśnia.

Planeta została odkryta za pomocą metody pomiaru prędkości radialnej, dzięki której wykrywa się nowe światy, śledząc, jak ich gwiazdy macierzyste „kołyszą się” pod wpływem holownika grawitacyjnego planet. Jednak analizy tych danych zwykle wymagają obserwacji prowadzonych przez cały okres orbitalny planety. W przypadku planet krążących daleko od swoich gwiazd może to być trudne: pełna orbita może potrwać dekady, a nawet stulecia.

McDonald Observatory Planet Search, prowadzony przez Billa Cochrana, jest jedną z niewielu grup obserwujących gwiazdy w skali dziesięcioleci, czasie niezbędnym do wykrywania długich okresów orbitalnych egzoplanet metodą pomiaru prędkości radialnej.

Astronomowie obserwują gwiazdę macierzystą, zwaną HR 5183, od lat 90. XX wieku, ale nie mają danych odpowiadających jednemu pełnemu obiegowi planety, zwanej HR 5183 b. To dlatego, że okrąża swoją gwiazdę mniej więcej co 45 do 100 lat. Zamiast tego zespół znalazł planetę z powodu jej dziwnej orbity.

„Przez prawie 20 lat nasze dane nie wykazały żadnych oznak planetarnego towarzysza wokół tej gwiazdy. A potem zaobserwowaliśmy ‘procę’, która trwała tylko około dwóch lat” – mówi Endl, odnosząc się do zbliżenia się planety do gwiazdy i oddalenia się od niej.

„Gdybyśmy przestali obserwować gwiazdę po 15 latach, stracilibyśmy ją. Zastanawiam się, ile innych gwiazd ma masywne planety na takich orbitach procy a zwykle je gubimy” – mówi Endl.

Nowe odkrycia pokazują, że można zastosować metodę pomiaru prędkości radialnej do wykrywania innych odległych planet bez czekania przez dziesięciolecia. Naukowcy sugerują, że szukanie większej liczby planet, takich jak ta, można wyjaśnić rolę planet olbrzymów w kształtowaniu ich układów planetarnych.

Planety kształtują się z dysków materii pozostałej po formowaniu się gwiazd. Oznacza to, że planety powinny startować z płaskich, kołowych orbit. Aby nowo odkryta planeta znajdowała się na tak ekscentrycznej orbicie, musiała otrzymać grawitacyjne kopnięcie od jakiegoś innego obiektu. Według naukowców najbardziej prawdopodobny scenariusz jest taki, że planeta miała kiedyś sąsiada o podobnej wielkości. Kiedy obie planety zbliżyły się do siebie wystarczająco, ich silne oddziaływanie grawitacyjne wyrzuciło jedną planetę całkowicie z układu, a HR 5183 b została prawie wyrzucona, co spowodowało, że ma tak ekscentryczną orbitę.

Odkrycie to pokazuje, że nasze rozumienie egzoplanet wciąż ewoluuje. Naukowcy nadal znajdują światy, które nie są podobne do niczego w naszym Układzie Słonecznym lub w układach planetarnych, które już odkryliśmy.

„Aby zrozumieć układy planetarne w całej naszej galaktyce, należy znaleźć i zbadać przykłady pełnego zakresu możliwych układów. Podczas gdy statki kosmiczne znalazły tysiące układów, systemy takie jak HR 5183 raczej nie zostały znalezione przez przeszłe lub obecne misje. Nasza naziemna astronomia egzoplanet nie tylko rozszerza i udoskonala wyniki badań misji, ale także poszerza ogólne możliwości wyszukiwania i badania egzoplanet” – mówi Phillip MacQueen, lider technologii i obserwator w McDonald Observatory Planet Search.

Więcej:
Newly Discovered Giant Planet Slingshots Around its Star

Źródło: McDonald Observatory