Pierwsze dowody na powstawanie planet skalistych w układach podwójnych

Zespół badaczy kierowany przez naukowców z UCL ogłosił odkrycie dowodów na istnienie materiału skalnego otaczającego układ podwójny gwiazd.

Badania, których wyniki opublikowano wczoraj w periodyku Nature Astronomy, a które sfinansowane zostały przez Science and Technology Facilities Council oraz Europejską Radę Badawczą, zakończyły się odkryciem pozostałości po planetoidach krążących wokół układu podwójnego składającego się z białego karła i brązowego karła, znajdującego się jakieś 1000 lat świetlnych od nas. Układ nosi nazwę SDSS 1557.

 

[AdSense-A]

 

Odkrycie jest istotne zważając na fakt, że dane odłamki wydają się być skaliste co oznacza, że planety skaliste takie jak Tatooine – rodzinna planeta Luke’a Skywalkera w Gwiezdnych Wojnach – mogą istnieć w takich układach. Jak dotąd, wszystkie egzoplanety odkrywane na orbicie wokół gwiazd podwójnych są gazowymi olbrzymami przypominającymi Jowisza powstającymi w lodowych obszarach swoich układów macierzystych.

W przeciwieństwie do bogatej w węgiel lodowej materii znajdowanej w innych układach podwójnych, materiał planetarny zidentyfikowany w układzie SDSS 1557 charakteryzuje się wysoką zawartością metali, w tym krzemu i magnezu. Pierwiastki te udało się zidentyfikować gdy odłamki opadały ze swojej orbity na powierzchnię gwiazdy, tymczasowo ją zanieczyszczając 1017 g (1,1 bln ton) materii odpowiadającej planetoidzie o średnicy co najmniej 4 km.

Główny autor artykułu dr Jay Farihi (UCL Physics & Astronomy) powiedział: Tworzenie planet skalistych na orbitach wokół dwóch gwiazd stanowi nie lada wyzwanie, bowiem grawitacja obu gwiazd wpływa na otaczającą je materię zapobiegając zlepianiu sę odłamków skalistych i wzrostowi w pełnoprawne planety. Dzięki odkryciu odłamków planetoid w układzie SDSS 1557 wyraźnie widzimy dowody na łączenie się materii skalistej w planetoidy, co wiele nam mówi o sposobach powstawania planet skalistych w układach podwójnych.”

Pas planetoid w Układzie Słonecznym zawiera pozostałości po formowaniu planet skalistych: Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa dzięki czemu planetolodzy badający planetoidy mogą lepiej zrozumieć procesy prowadzące do powstania planet skalistych. To samo podejście wykorzystał zespół badający SDSS 1557 jako, że odkrycie jakichkolwiek potencjalnych planet w tym układzie leży jeszcze poza naszym zasięgiem, lecz odłamki uformowane w szeroki pas wokół układu podwójnego stanowią wystarczająco duży cel badań.

 

[AdSense-B]

 

Opisywane tu odkrycie było dla naukowców całkowitym zaskoczeniem, zważając na fakt,że pyłowy biały karzeł początkowo uważany był za gwiazdę pojedynczą. Dopiero dr Steven Parsons (Uniwersytet Valparaiso oraz Uniwersytet w Sheffield), ekspert od gwiazd podwójnych, zauważył charakterystyczne cechy układu podwójnego. Znamy tysiące układów podwójnych takich jak SDSS 1557, jednak dopiero teraz po raz pierwszy udało nam się zauważyć odłamki skalne i zanieczyszczenia gwiazdy. Brązowy karzeł skutecznie skrywał się przed nami w obłoku pyłu, aż do czasu kiedy wykorzystaliśmy do jego poszukiwań odpowiedni instrument. Dokładnie obserwując SDSS 1557 udało nam się rozpoznać delikatne przyciąganie grawitacyjne wywierane przez brązowego karła na białego karła.

Zespół zbadał układ podwójny i skład chemiczny odłamków skalnych mierząc poziom absorpcji na różnych długościach fali promieniowania, wykorzystując do tego teleskop Gemini Observatory South oraz Bardzo Duży Teleskop ESO znajdujące się w Chile.

Współautor artykułu, prof. Boris Gansicke (Uniwersytet w Warwick) przeanalizował dane i odkrył, że badane przez niego widma opowiadają jedną, konkretną opowieść. Jakiekolwiek metale, które zauważamy w widmie białego karła znikną w ciągu kilku tygodni opadając do jego wnętrza chyba, że odłamki skalne będą bezustannie opadały na gwiazdę. Będziemy przyglądać się układowi SDSS 1557 za pomocą Hubble’a, aby wykazać, że ten pył jest skalisty, a nie lodowy.

Źródło: University College London

Komentarze

comments