Planety, które mają dwa słońca nie dawały spokoju naukowcom. Wreszcie wiemy, jak one powstają
O tym, że istnieją planety krążące wokół gwiazd należących do układów podwójnych lub nawet układów wielokrotnych wiemy już od dawna. Naukowcy jednak do dzisiaj zastanawiają się jak w takim chaotycznym otoczeniu takie gwiazdy mogą się formować. Badacze z Cambridge właśnie opracowali model tego procesu.
Egzoplanet krążących wokół gwiazd należących do układu dwóch lub więcej gwiazd związanych ze sobą grawitacyjnie nie trzeba daleko szukać. Najbliższa nam egzoplaneta - Proxima b, krąży wokół gwiazdy Proxima Centauri, która z kolei należy do układu trzech gwiazd, do którego należą także Alfa Centauri A oraz Alfa Centauri B.
Procesy powstawania planet wokół gwiazd pojedynczych znamy dosyć dobrze. Po uformowaniu się młodej gwiazdy, pozostaje wokół niej część materii, która pozostała po obłoku gazowo-pyłowym, z którego uformowała się gwiazda. To właśnie z tej materii, głównie z wodoru, helu i ziaren pyłu i lodu ułożonych w dysk protoplanetarny z czasem, na zasadzie zlepiania się coraz większych grudek tworzą się planety. Jeżeli proces ten zachodzi stosunkowo blisko gwiazdy zazwyczaj tworzą się planety skaliste, dalej, gdzie znajduje się więcej wodoru i helu, mogą powstawać gazowe olbrzymy.
Układy podwójne to jednak inna bajka
Zupełnie inaczej sytuacja musi jednak wyglądać, gdy z obłoku powstają dwie gwiazdy. Są one ze sobą związane grawitacyjnie, okrążają się wzajemnie wokół wspólnego środka masy. W takim otoczeniu dyski protoplanetarne nie mają już tak łatwo, bo wiecznie oddziałuje na nie grawitacja jeszcze jednej gwiazdy układu, co i rusz wprowadzając zaburzenia w ruchu cząstek tworzących dysk.
Załóżmy, że mamy dwie gwiazdy krążące wokół wspólnego środka masy. Wokół większej z gwiazd krąży mniejsza okrążając ją raz na 100 lat. To zupełnie tak jakby w Układzie Słonecznym znajdowała się jeszcze jedna gwiazda oddalona od Słońca mniej więcej tyle co Neptun. Grawitacja gwiazdy znajdującej się w takiej odległości z pewnością nie umożliwiłaby powstania takiego układu planetarnego z jakim mamy do czynienia dzisiaj.
Naukowcy z Cambridge postanowili sprawdzić jak mogłyby powstać planety w takim układzie.
Okazało się, że aby w takim otoczeniu mogły tworzyć się planety, niezbędna jest obecność w dysku protoplanetarnym planetozymali o średnicy co najmniej 10 kilometrów.
O ile w przypadku pojedynczej gwiazdy cząsteczki w dysku protoplanetarnym zderzają się ze sobą z niskimi prędkościami, tak gdyby dorzucić tam grawitację drugiej gwiazdy krążącej wokół pierwszej, bezustannie przyspieszałaby ona ruch cząstek przez co zamiast się ze sobą zlepiać, jeszcze bardziej by się mieliły na drobniejsze ziarna.
Szczegółowe symulacje przeprwoadzone przez badaczy z Wielkiej Brytanii i Niemiec dowiodły, że jeżeli wokół gwiazdy mogą powstawać planety, jeżeli dysk jest niemal idealnie kołowy, nie ma żadnych nieregularności, a w jego wnętrzu znajdują się planetozymale o średnicy ok. 10 km. Tylko wtedy w niektórych częściach dysku takie głazy poruszają się ze stosunkowo niską prędkością względną, przez co mogą się ze sobą łączyć w coraz większe, z których mogą z czasem powstać planety.
Opracowany przez naukowców model może w przyszłości posłużyć także do wyjaśnienia skąd się biorą odkrywane bezustannie układy, w których planety okrążają obie gwiazdy układu na raz.
