Звездите от типа М (червено джудже) са по-хладни обекти с ниска маса и светене, които съставляват огромното мнозинство звезди в нашата Вселена - представляват 85% от звездите само в галактиката Млечен път. През последните години тези звезди се оказаха съкровищница за ловци на екзопланети, с множество земни (ака. Подобни на Земята) планети, потвърдени около най-близките червени джуджета на Слънчевата система.
Но това, което е още по-изненадващо, е фактът, че някои червени джуджета имат планети, които са сравними по размер и маса с орбита на Юпитер. Ново проучване, проведено от екип изследователи от Университета в Централен Ланкашир (UCLan), е разгледало мистерията как това може да се случи. По същество тяхната работа показва, че на газовите гиганти са необходими само няколко хиляди години.
Изследването, което наскоро се появи в списанието Астрономия и астрофизика, беше дело на д-р Антъни Мърсър и д-р Димитрис Стамателлос от UCLan Jeremiah Horrocks от Института за математика, физика и астрономия (JHI - MPA). Д-р Мърсър, читател по астрофизика с JHI - MPA, ръководи изследванията под ръководството на д-р Стамателлос, който ръководи групата „Теоретично формиране на звезди и екзопланети“ на института.
Заедно те проучиха как планетите могат да се образуват около звезди на червени джуджета, за да определят какъв механизъм ще позволи формирането на свръхмасивни газови гиганти. Според конвенционалните модели за формиране на планетата, при които постепенното натрупване на прахови частици води до прогресивно по-големи тела, червените джудже системи не трябва да имат достатъчно маса, за да образуват планети от типа на супер Юпитер.
За да проучат това несъответствие, Мърсър и д-р Стамателлос използваха разпределените изследвания във Великобритания, използвайки суперкомпютъра за напреднали изчислителни технологии (DiRAC) - който свързва съоръжения в Кеймбридж, Дърам, Единбург и Университета Лестър - за да симулират еволюцията на протопланетарните дискове около червените звезди джуджета. Тези въртящи се дискове с газ и прах са често срещани около всички новородени звезди и са това, което в крайна сметка води до формиране на планетата.
Това, което откриха, беше, че ако тези млади дискове са достатъчно големи, те могат да се фрагментират на различни парчета, които биха се слели поради взаимното гравитационно привличане, за да образуват газови гигантски планети. Това обаче ще изисква планетите да се формират в рамките на няколко хиляди години, времеви мащаб, който е изключително бърз в астрофизичен план. Както обясни д-р Мърсър:
„Фактът, че планетите може да могат да се формират в толкова кратки времеви рамки около малки звезди, е невероятно вълнуващ. Нашата работа показва, че формирането на планети е особено силно: други светове могат да се образуват дори около малки звезди по различни начини и следователно планетите може да са по-разнообразни, отколкото сме предполагали преди. "
Техните изследвания показват също, че тези планети ще бъдат изключително горещи, след като се образуват, като температурите им достигат хиляди градуси в сърцевините им. Тъй като нямат вътрешен източник на енергия, те ще станат по-бледи с времето. Това означава, че тези планети биха били лесни за наблюдение в инфрачервената дължина на вълната, когато са все още млади, но прозорецът за директно наблюдение би бил малък.
Все пак такива планети все още биха могли да се наблюдават индиректно въз основа на ефекта им върху звездата им-домакин, което е начинът, по който обикновено се намират планети, обикалящи около червени звезди джуджета Това е известно като метод на радиална скорост (известен още като Доплерова спектроскопия), където промените в спектрите на звездата показват, че тя се движи, което е индикация за планетите, които упражняват своето гравитационно влияние върху нея. Stamatellos добави:
„За първи път успяхме не само да видим планети, формиращи се в компютърни симулации, но и да определим първоначалните им свойства с много подробности. Беше очарователно да открием, че тези планети са от типа „бързи и яростни“ - те се образуват бързо и са неочаквано горещи. “
Тези резултати са нищо, ако не навременни. Наскоро астрономите откриха втора екстрасоларна планета около Проксима Кентавър, най-близката до нашата звезда. За разлика от Проксима b, която е с размер на Земята, скалист и орбита в обитаемата зона на звездата; Смята се, че Proxima c е 1,5 пъти по-голяма от Земята, наполовина по-масивна от Нептун (което го прави мини-Нептун) и орбитира извън зоната на обитаване на Проксима Кентавър.
Знаейки, че съществува възможен механизъм, който позволява на газовите гиганти да се формират около звезди на червени джуджета, ни прави стъпка по-близо до разбирането на тези изцяло общи, но все още мистериозни звезди.
