Najnowsze badania prowadzone przez astronomów z University of Central Lancashire (UCLan) wskazują, że gazowe olbrzymy krążące wokół małych gwiazd mogą powstawać znacznie szybciej niż podejrzewano.

Według artykułu opublikowanego dzisiaj w periodyku Astronomy and Astrophysics, wyniki uzyskane przez dr Anthony’ego Mercera oraz dr Dimitrisa Stamatellosa podważają naszą obecną wiedzę o procesie formowania planet.

Czerwone karły, najpowszechniej występujące gwiazdy w naszej galaktyce, to małe gwiazdy o masie zaledwie 10 do 50% masy Słońca. Pomimo niewielkiej masy, często w swoim otoczeniu mają gazowe olbrzymy o masie 10-krotnie większej od Jowisza, największej planety Układu Słonecznego.

Mechanizm powstawania tych olbrzymich planet pozostaje nierozwiązaną zagadką. Gazowe olbrzymy krążące wokół gwiazd takich jak nasze Słońce, powstawały w procesie stopniowego gromadzenia się i łączenia ziaren pyłu w coraz większe ciała niebieskie. Niemniej jednak czerwone karły są malutkie w porównaniu do Słońca, a więc może wydawać się, że wokół nich nie ma wystarczająco dużo materii, z której mogłyby powstawać tak duże planety.

Zespół badawczy wykorzystał UK Distributed Research using Advanced Computing (DiRAC) do stworzenia symulacji ewolucji dysków protoplanetarnych wokół czerwonych karłów. Dyski protoplanetarne to wirujące struktury gęstego gazu i pyłu obserwowane wokół wszystkich nowopowstałych gwiazd.

Badacze odkryli, że te młode dyski są wystarczająco duże, że mogą ulegać fragmentacji, tj. rozrywać się na mniejsze fragmenty, z których powstają gazowe olbrzymy. Teoria ta przewiduje, że gazowe olbrzymy mogą powstawać w trakcie zaledwie kilkuset tysięcy lat – niezwykle szybko w skali astrofizycznej.

Fakt, że planety mogą formować się w tak krótkim czasie wokół niewielkich gwiazd, jest niezwykle ekscytujący. Nasze prace wskazują,że proces formowania planet jest niezwykle różnorodny: inne planety mogą powstawać nawet wokół niezwykle małych gwiazd i to na różne sposoby, a tym samym możemy spodziewać się odkrywania nowych rodzajów planet.

dr Mercer

Badacze odkryli także, że owe planety są wyjątkowo gorące w procesie powstawania, a temperatury w ich jądrach osiągają poziom tysięcy stopni. Takie gorące planety są stosunkowo łatwe do zaobserwowania gdy są bardzo młode. Nie mają żadnego wewnętrznego źródła energii, przez co gasną z czasem – okno, w którym istnieje możliwość ich bezpośredniego zaobserwowania jest bardzo małe. Niemniej jednak, można je wciąż obserwować pośrednio poszukując oznak wpływu jaki wywierają na swoje gwiazdy macierzyste. A takich planet zaobserwowano już całkiem sporo.

To pierwszy raz, kiedy udało nam się nie tylko zobaczyć powstawanie planet w symulacji komputerowej, ale także bardzo szczegółowo określić ich parametry początkowe.

dr Stamatellos, astrofizyk w Jeremiah Horrocks Institute

Przyszłe obserwacje gazowych olbrzymów krążących wokół bardzo młodych czerwonych karłów pozwolą potwierdzić przewidywania tej nowej teorii.

Źródło: University of Central Lancashire

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Redaktor w Spider's Web.