Двойные звездные системы в нашей галактике встречаются достаточно часто, но астрономы долгое время были уверены, что гравитационное «перетягивание каната» между двумя светилами затруднит формирование циркумбинарных планет — миров, которые обращаются вокруг обеих звезд. Планеты с двумя солнцами на небе считались скорее космическими курьезами — некоторое их количество даже было открыто, но в то, что их может быть много, специалисты мало верили.
Однако новое исследование астрофизиков из Университета Ланкашира показало, что это не так. Воспользовавшись современными компьютерными технологиями, ученые смоделировали эволюцию газовых дисков вокруг молодых двойных звезд. Симуляции показали, что внутренние области таких дисков представляют собой «запретную зону», где сильные гравитационные эффекты препятствуют формированию планет. Но за пределами этого региона диск фрагментируется под действием собственной гравитации и производит множество молодых планет-гигантов.
«Вблизи двойной звезды условия для формирования планет слишком жестокие, — говорит руководитель исследования, доктор Мэттью Тисдейл. — Но если двигаться дальше, диск становится идеальной средой для образования планет».
Астрофизики обнаружили, что диски вокруг двойных звезд могут производить больше планет через фрагментацию, чем диски вокруг одиночных звезд, и что большая доля этих объектов в итоге становятся газовыми гигантами крупнее Юпитера. Некоторые планеты могут быть выброшены из своих систем, становясь планетами-изгнанниками, свободно дрейфующими в межзвездном пространстве.
Результаты исследования позволяют предположить, что циркумбинарные планеты, обращающиеся вокруг более чем одной звезды, могут быть более распространены, чем считалось ранее, и что важным путем формирования этих планет может быть гравитационная нестабильность, при которой массивные газовые диски распадаются под влиянием собственной гравитации.
В сочетании с данными о более чем 50 открытых ранее циркумбинарных экзопланет, несколько из которых вращаются на широких орбитах, результаты исследования помогают нам понять, как эти удивительные миры могут не только формироваться, но и выживать на протяжении долгого времени.
«Вблизи системы из сразу двух солнц планетам действительно может быть трудно выжить, но на некотором расстоянии эти системы превращаются в динамичные планетообразующие среды, так что реальные Татуины могут встречаться гораздо чаще, чем мы когда-то думали», — отмечает научный руководитель проекта Димитрис Стамателлос. Ученые ожидают, что дальнейшие наблюдения с помощью телескопа «Джеймс Уэбб», радиоинтерферометра ALMA и строящегося Европейского сверхбольшого телескопа (ELT) позволят найти еще больше планет возле двойных звезд и напрямую изучить диски, в которых они возникают.
Ранее ученые обнаружили неизвестную форму материи в недрах Нептуна и Урана.