Odległe światy pod wieloma słońcami

Czy Ziemia jest jedyną planetą we Wszechświecie nadającą się do zamieszkania, czy też jest gdzieś więcej światów, które są w stanie utrzymać życie? A jeżeli tak, to jak mogą one wyglądać? Aby odpowiedzieć na te zasadnicze pytania, naukowcy szukają miejsca dla egzoplanet: odległych światów, które krążą wokół innych gwiazd poza naszym Układem Słonecznym.

Do tej pory znanych jest ponad 4000 egzoplanet, większość z nich krąży wokół pojedynczych gwiazd podobnych do naszego Słońca. Astrofizyk dr Markus Mugrauer z Uniwersytetu Friedricha Schillera w Jenie odkrył i scharakteryzował dużo nowych układów wielokrotnych gwiazd, które posiadają egzoplanety. Odkrycia potwierdzają założenia, że istnienie kilku gwiazd wpływa na proces powstawania i rozwoju planet.

„Układy wielokrotne są bardzo powszechne w naszej galaktyce. Jeżeli takie układy posiadają planety, są one szczególnie interesujące dla astrofizyki, ponieważ układy planetarne w nich mogą różnić się od naszego Układu Słonecznego w sposób zasadniczy” – wyjaśnia Mugrauer. Aby dowiedzieć się więcej o tych różnicach, Mugrauer przeszukał w bazie danych Gaia ponad 1300 gwiazd posiadających egzoplanety, aby sprawdzić, czy mają one gwiazdy towarzyszące.

W ten sposób wykazał istnienie około 200 gwiazd towarzyszących gospodarzom egzoplanet, które znajdują się w odległości do 1600 lat świetlnych od Słońca. Z pomocą tych danych Mugrauer był w stanie bardziej szczegółowo scharakteryzować gwiazdy towarzyszące oraz ich układy. Odkrył on, że istnieją zarówno ciasne układy gwiazd, w których składniki znajdują się zaledwie 20 jednostek astronomicznych od siebie – co w naszym Układzie Słonecznym odpowiadałoby średniej odległości między Słońcem a Uranem – a także układy z gwiazdami oddalonymi od siebie o 9000 jednostek astronomicznych.

Gwiazdy towarzyszące różnią się również masą, temperaturą i stadium ewolucji. Najcięższe z nich są 1,4 razy masywniejsze od Słońca, podczas gdy najlżejsze mają zaledwie 8% masy Słońca. Większość gwiazd towarzyszących to lekkie, chłodne czerwone karły.

Jednak wśród słabych gwiezdnych towarzyszy zidentyfikowano także osiem białych karłów. Są to wypalone jądra gwiazd podobnych do Słońca, które mają wielkość zaledwie Ziemi ale są w połowie tak ciężkie, jak nasza dzienna gwiazda. Te obserwacje pokazują, że egzoplanety rzeczywiście mogą przetrwać ostatni etap ewolucji gwiazdy podobnej do Słońca.

Większość układów gwiazd posiadających egzoplanety zidentyfikowanych w tym badaniu posiada dwa składniki. Wykryto jednak także około dwóch tuzinów układów potrójnych a nawet poczwórnych. W analizowanym przedziale odległości, od około 20 do 10 000 jednostek astronomicznych, w sumie 15% badanych gwiazd występuje przynajmniej w układzie podwójnym. To tylko około połowa oczekiwanej liczby dla gwiazd podobnych do Słońca. Ponadto wykryte gwiazdy towarzyszące wykazują ok. pięć razy większe odległości do partnera niż ma to miejsce w zwykłych układach.

„Te dwa czynniki wzięte razem mogą wskazywać, że wpływ kilku gwiazd w układzie zakłóca proces powstawania planet, a także dalszy rozwój ich orbit” – mówi Mugrauer. Przyczyną tego może być po pierwsze grawitacyjny wpływ gwiezdnego towarzysza na dysk protoplanetarny okrążający gwiazdę macierzystą, w którym tworzą się planety. Później grawitacja gwiezdnego towarzysza wpływa na ruch planet wokół gwiazdy macierzystej.

Naukowiec chciałby kontynuować projekt w przyszłości. Również w przyszłości badana będzie różnorodność gwiazd gospodarzy egzoplanet przy wykorzystaniu danych z misji Gaia, a wszystkie wykryte gwiazdy towarzyszące zostaną dokładnie scharakteryzowane.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Uniwersytet w Jenie

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.