O „nieudanych” czerwonych gwiazdach i ekscentrycznym ciele niebieskim

„Czy jest taka planeta, wujek, z dwoma słońcami?” – zapytała mnie 6-letnia siostrzenica kilka dni temu. „No jasne, znamy już wiele takich planet” – odpowiedziałem. „Czy tam jest jasno na tej planecie cały czas?” – dopytywała. Opowiedziałem więc o tym, w jaki sposób w takim układzie odbywa się ruch: dwie gwiazdy obiegają się nawzajem, a planeta nieco z większej odległości je okrąża. Kreśląc orbitę planety, nie przyszło mi nawet do głowy, że nie będzie się kręciła w tej samej płaszczyźnie co gwiazdy. Najnowsze odkrycie kolejny raz skomplikowało jednak zarówno nasze wyobrażenia o planetach pozasłonecznych, jak i moje odpowiedzi na kosmiczne pytania dziecka.

Thomas Baycroft z University of Birmingham wraz ze współpracownikami użyli dwóch kosmicznych teleskopów NASA: Kepler i TESS. I odkryli kolejny system, w którym planeta obiega dwie gwiazdy. M1510 jest jednak dość niecodzienny.

Po pierwsze, jego centrum tworzą dwie „nieudane” gwiazdy. Tak często określamy brązowe karły – obiekty charakteryzujące się chłodną jak na gwiezdne standardy temperaturą 2–3 tys. st. C. Działają one na innym paliwie niż gwiazdy: o ile reakcje jądrowe we wnętrzu np. naszego Słońca zamieniają w hel wodór, one zamieniają deuter (czyli cięższy wodór z dodatkowym neutronem w jądrze). Te w M1510 mają bardzo zbliżoną masę – ok. 4 proc. masy Słońca (albo 40-krotność masy Jowisza) i wykonują pełny obieg wokół wspólnego środka masy raz na 20 dni.

Po drugie – i chyba najbardziej intrygujące – planeta nie obiega gwiazd w tej samej płaszczyźnie, w której dwie gwiazdy obiegają siebie nawzajem, ale niejako ponad nimi. To tak jakby w Układzie Słonecznym pośród planet zgodnie poruszających się w jednej płaszczyźnie (zwanej ekliptyką), jedna z nich na przekór poruszała się pod niemal prostym kątem do reszty, przelatując nad i pod Słońcem zamiast wokół niego. To odkrycie to woda na młyn dla specjalistów od modelowania młodych układów formujących planety, w których zdarzają się dwa osobne dyski gazowo-pyłowe: jeden bardzo mały, wewnętrzny, drugi – zewnętrzny – często w innej płaszczyźnie. Zaobserwowanie takiego systemu potwierdza, że planety mogą stabilnie istnieć także w takich układach.

Co prawda naukowcy nie zaobserwowali tej planety bezpośrednio – dostrzegli ją, ponieważ jej ruch wokół układu podwójnego zaburza jego orbitę. Metoda odkrycia nie pozwala jak na razie dowiedzieć się o niej wiele więcej. Najbardziej prawdopodobne są dwie możliwości. Albo ma ona masę 10 Ziem i wykonuje pełen obieg wokół pary brązowych karłów raz na 100 dni. Albo jako obiekt o masie aż 100 Ziem, obiega swoje macierzyste „nieudane gwiazdy” raz na 400 dni. Przy znanej masie obiektów w centrum (0,08 masy Słońca), odległość planety wynosi od 0,2 jednostek astronomicznych, aż do 0,45, w zależności od okresu obiegu. W obu przypadkach to zdecydowanie za daleko, żeby znaleźć się w tak zwanej strefie zamieszkiwanej, gdzie teoretycznie mogą panować warunki zdatne do życia.

Gdy niespełna pół wieku temu widzowie mogli zobaczyć w kinach „Gwiezdne wojny” i Luke’a Skywalkera oglądającego zachód dwóch słońc na planecie Tatooine, chyba mało kto spodziewał się, że to możliwy scenariusz. Jak podobny do filmowego jest układ 2M1510?

Zgadza się na pewno to, że gwiazdy są podobnych rozmiarów. Ponieważ jednak są to brązowe karły, są one czerwonawe, a większość ich energii emitowana jest w podczerwieni. Prawdopodobnie więc przez cały dzień planeta jest skąpana w świetle przypominającym nasz zachód słońca. Zaskakujące ułożenie orbity raczej nie wpływa znacząco na układ gwiazd na niebie, poza tym, że zaćmienia brązowych karłów, które my z Ziemi widzimy regularnie, nowoodkrytej planecie przydarzają się bardzo rzadko. Wtedy, gdy przecina ona płaszczyznę wzajemnej orbity nieudanych gwiazd.

Z oszacowań wynika, że planeta może być równie dobrze skalistym globem cięższym od Ziemi, albo gazowym olbrzymem cięższym od Saturna. W pierwszym przypadku będzie jednak przypominała bardziej skutą lodem Hoth, w tym drugim możemy sobie co najwyżej wyobrazić Bespin – miasto w chmurach.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.