Odkryto tajemnicę setek dziwnych, pływających planet… Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) może być krokiem bliżej rozwiązania.
We wszechświecie czai się wiele „zbójczych” planet, którym brakuje gwiazdy macierzystej. Te swobodnie pływające planety (FFP), w tym pary krążących wokół siebie światów wielkości Jowisza, są dla naukowców tajemnicze. Jednak nowe badanie prawdopodobnie wyklucza jeden sposób istnienia tak zwanych obiektów podwójnych o masie Jowisza (JuMBO).
Astronomowie odkryli te obiekty ponad 20 lat temu za pomocą brytyjskiego teleskopu na podczerwień na Hawajach. Od tego czasu obserwatorzy zauważyli i natknęli się na setki tych zbuntowanych obiektów astronomicznych Największy połów zeszłego roku. Masa ta, odkryta przez potężny Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba, składa się z ponad 500 swobodnie unoszących się planet w trapezoidalnej przestrzeni Mgławicy Oriona, miejsca narodzin gwiazd.
Warto zauważyć, że 80 z tych światów ma masę od 0,7 do 13 mas Jowiszutworzyły pary planet krążących wokół siebie.
Powiązany: 35 niesamowitych zdjęć z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba
Te tajemnicze istoty tak mają Społeczność astronomiczna była zdziwiona. Po pierwsze, sposób tworzenia JuMBO – i bardziej ogólnie FFP – pozostaje tajemnicą. Jednym z pomysłów jest to, że takie planety, sprzężone lub nie, powstają, gdy chmury gazu i pyłu zapadają się pod wpływem własnej grawitacji. To jest jak miniaturowa wersja powstawania gwiazd.
Inna hipoteza głosi, że takie planety są odrywane od swoich gęsto upakowanych układów planetarnych pod wpływem siły grawitacji szczególnie dużego ciała, Jak przemijająca gwiazda.
„Lot astralny jest jedną z metod produkcji [FFPs]„,” Dong LaiProfesor astrofizyki z Cornell University i starszy autor nowego badania powiedział Live Science za pośrednictwem poczty elektronicznej. Właściwie po odkryciu mutacji w zeszłym roku inny zespół badawczy obliczony Prawdopodobieństwo odepchnięcia JuMBO od gwiazd macierzystych przez przechodzącą gwiazdę było około jedną piątą mniejsze niż w przypadku innych FFP.
Aby poznać proces powstawania masywnych obiektów i innych obiektów lodowych, Lai i Fang Yuanyu, studenci Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju w Chinach, stworzyli dziesiątki tysięcy symulacji układu planetarnego zawierającego parę planet o masach Jowisza krążących wokół Słońca -jak gwiazda.
W każdej symulacji badacze pozwalali na przelot drugiej gwiazdy tego samego rozmiaru i obliczali, w jakim ułamku symulacji obie planety zostały wyrzucone z orbity. We wszystkich symulacjach Lie i Yu uwzględnili kilka czynników, takich jak masy planet, ich względna separacja i prędkość gwiazdy lecącej blisko gwiazdy macierzystej, aby zobaczyć, jak te czynniki wpływają na liczbę razy większe masywne obiekty. wyrzucony.
Odkryli, że prawdopodobieństwo powstania masywnych obiektów było większe, jeśli planety początkowo orbitowały blisko siebie lub jeśli ich masy były do 4 razy większe od masy Jowisza. Jednak nawet w scenariuszu o najwyższym prawdopodobieństwie prawdopodobieństwo jednoczesnego wyrzucenia planet podwójnych było nadal niewiarygodnie niskie – poniżej 1%.
Dla kontrastu, prawdopodobieństwo wyrzucenia pojedynczych planet podczas przelotów gwiazd było zazwyczaj setki razy większe, tworząc samotne FFP. W rzeczywistości Lai wierzy, że tacy gwiezdni goście mogli dać początek FFP Mgławicy Oriona. Symulacje wykazały również, że jedyne ocalałe orbitery zostały gwałtownie wstrząśnięte, a ich początkowo okrągłe ścieżki zmieniły się w ścieżki eliptyczne.
Wyniki Lai i Yu, które nie zostały jeszcze zrecenzowane, zostały przesłane do The Astrophysical Journal i są dostępne w formie wstępnego wydruku za pośrednictwem arXiv.
Lai i Yu uważają, że ich badania czynią model zapadania się chmur bardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem powstawania masywnych obiektów. Jednak Lai postrzega symulacje jako rodzaj eksperymentu fizycznego, który może pomóc w przyszłych obserwacjach za pomocą teleskopów takich jak teleskop. Obserwatorium Very C. RubinKtóry jest w budowie w Chile.
Na przykład wyniki ich symulacji będą przydatne do zrozumienia, co dzieje się z układami planetarnymi w gęstych gromadach gwiazd oraz do identyfikacji egzotycznych układów planetarnych, takich jak przechwycone planety, powiedział Lai.