Przejdź do głównej zawartości

Wygnana planeta połączona z gwiezdnym przelotem 3 miliony lat temu

Niektóre z osobliwych aspektów naszego Układu Słonecznego – otaczający go obłok komet, planet karłowatych na dziwnych orbitach i, jeżeli rzeczywiście istnieje, przypuszczalna dziewiąta planeta, daleko od Słońca – zostały powiązane z bliskim przejściem innej gwiazdy w naszym układzie niemowlęcym, która rozrzuciła wszystko bezładnie.


Ale czy gwiezdne przeloty na prawdę potrafią trącać planety, komety i asteroidy, zmieniając całe układy planetarne? Astronomowie z UC Berkeley i Uniwersytetu Stanforda uważają, że znaleźli tego oznaki.

Planeta okrążająca młodą gwiazdę podwójną mogła ulec zakłóceniu przez inną parę gwiazd, która prześlizgnęła się zbyt blisko układu między 2 a 3 mln lat temu, wkrótce po tym, jak planeta uformowała się z wirującego dysku gazu i pyłu.

Jeżeli zostanie to potwierdzone, wzmocni argumenty, że bliskie zaginione gwiazdy pomagają rzeźbić układy planetarne i mogą decydować o tym, czy będą one posiadać stabilne orbity.

„Jedną z tajemnic wynikających z badania planet pozasłonecznych jest to, że widzimy układy, w których planety nie są ustawione w jednej płaszczyźnie, mimo, że rodzą się w płaskim, kulistym dysku. Może kosmiczne tsunami uderzyło w te układy i przestawiło wszystkie jego składniki, ale nie mieliśmy na to dowodów. Nasza praca dostarcza rzadkich dowodów obserwacyjnych na jeden z tych przelotów, które delikatnie wpływają na jeden z układów planetarnych w Galaktyce” – mówi Paul Kalas, adiunkt  UC Berkeley, profesor astronomii.

Astronomowie już szukają śladu gwiezdnego przelotu w przeszłości naszego Układu Słonecznego, ale jeżeli nastąpiło to 4,6 mld lat temu, większość dowodów przepadła. Układ gwiezdny, który badali astronomowie, zidentyfikowany jedynie numerem HD 106906, znajduje się w odległości zaledwie 300 lat świetlnych od Ziemi w kierunku konstelacji Krzyża Południa i jest bardzo młody, ma tylko około 15 mln lat.

Kalas, który bada młode, nowo utworzone układy planetarne, aby spróbować zrozumieć, co działo się we wczesnych latach Układu Słonecznego, najpierw skupił się na HD 106906 w 2015 roku, po tym, jak odkryto, że posiada masywną planetę na bardzo niezwykłej orbicie. Planeta, nazwana HD 106906 b, ma masę około 11 Jowiszy i krąży wokół HD 106906 – ostatnio odkryto, że jest gwiazdą podwójną – po orbicie nachylonej pod kątem ok. 21 stopni do płaszczyzny dysku, która zawiera całą pozostałą materię dookoła gwiazdy. Jej obecna odległość od gwiazdy to co najmniej 738 razy dalej, niż w przypadku układu Ziemia-Słońce, czyli ok. 18 dalej, niż Pluton od Słońca.

Kalas wykorzystał zarówno Gemini Planet Imager na teleskopie Gemini w chilijskich Andach, jak i Kosmiczny Teleskop Hubble’a, aby przyjrzeć się z bliska HD 106906 i odkrył, że gwiazda ma również nachylony pas komet. Dziwna orbita planety i fakt, że sam dysk pyłowy jest asymetryczny, wskazywały, że coś zakłóciło młody układ.

Kalas i jego koledzy zaproponowali, że planeta została wyrzucona ze swojego układu słonecznego przez interakcję z inną, jeszcze niewidoczną planetą w układzie, lub przez przelatującą w pobliżu gwiazdę. Astronomowie wierzą, że stało się tak: planeta została wyrzucona na ekscentryczną orbitę, gdy niebezpiecznie zbliżyła się do centralnej gwiazdy podwójnej – scenariusz zaproponowany w 2017 r. przez Laetitia Rodet i jej współpracowników z Obserwatorium Grenoble we Francji. Powtarzające się grawitacyjne kopnięcia z układu podwójnego szybko wyrzuciłyby planetę w przestrzeń międzygwiazdową, ale przechodzące w pobliżu gwiazdy uratowały planetę, popychając jej orbitę na bezpieczniejszą odległość od gwiazdy podwójnej.

Obserwatorium kosmiczne Gaia przekazało im dane potrzebne do przetestowania ich hipotezy. Gaia wykonuje precyzyjne pomiary odległości, pozycji i ruchu dla 1,3 mld gwiazd Drogi Mlecznej, do katalogu 100 000 razy większego, niż jego poprzednik, Hipparcos.

Kalas i De Rosa zebrali informacje Gaia na temat 461 gwiazd w tej samej gromadzie, co HD 106906, obliczyli ich pozycje wstecz w czasie i odkryli, że inny układ podwójny zbliżył się do niej 3 mln lat temu wystarczająco, aby zmienić układ planetarny.

Astronomowie odkryli również, że gwiazda podwójna podeszła na trajektorii, która znajdowała się w odległości około 5 stopni od dysku układu, co jeszcze bardziej prawdopodobne, że spotkanie miało silny i trwały wpływ na HD 106906. 

Takie podwójne kopnięcia mogą być ważne dla stabilizacji planet, asteroid i komet wokół gwiazd, powiedział Kalas.

„Badanie układu planetarnego HD 106906 przypomina cofanie się w czasie, aby obserwować Obłok Oorta, który tworzy się wokół naszego młodego Słońca. Nasze własne gazowe olbrzymy kopały grawitacyjnie niezliczone komety na duże odległości. Wiele z nich zostało całkowicie odrzuconych, stając się obiektami międzygwiezdnymi, takimi jak Oumuamua, ale na inne wpływ miały przechodzące w pobliżu gwiazdy. Ten drugi wykop wywołany przez przejście gwiazdy może odłączyć orbitę komety od dalszych spotkań z planetami, oszczędzając jej przed perspektywą wyrzucenia. Ten łańcuch wydarzeń zachował przez miliardy lat najbardziej pierwotną materię Układu Słonecznego w głębokim zamrożeniu z dala od Słońca” – dodaje Kalas.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…