Навколо подвійних зірок можуть утворюватися світи з надзвичайними порами року

Планетоутворюючі диски матеріалу зазвичай обертаються навколо екватора зірок, але вчені виявили, що такі кільця можуть оточувати полюси зірок.

Нове дослідження свідчить: можуть існувати світи з полярними орбітами навколо пар зірок, що потенційно може призводити до сезонів, які надзвичайно відрізняються від земних, пише видання Space.com.

Зірки народжуються в хмарах газу і пилу. Гравітаційне тяжіння кожної зірки притягує такий матеріал до спіральних орбіт навколо неї. Хоча згустки цієї хмари починають рухатися у випадкових напрямках випадковою швидкістю, коли хмара руйнується, згустки стикаються і зливаються. З часом, результатом є сплющений диск, що називається протопланетним диском, який зазвичай обертається в тому ж напрямку, що і його зірка, і оточує екватор зірки. Планети, що виходять з такого диска, також типово орієнтуються навколо екватора зірки, як у випадку з світами нашої Сонячної системи.

Попередні дослідження встановили, що майже всі молоді зірки спочатку оточені протопланетними дисками. У випадку протопланетних дисків навколо одиночних зірок, принаймні третина продовжують формувати планети, сказав головний автор дослідження Грант Кеннеді, астроном з Університету Уорвіка в Англії.

Проте, раніше комп′ютерне моделювання передбачало, що після формування протопланетних дисків будь-який додатковий матеріал, який вони збирають, може зіпсувати їх. Це може пояснити, чому астрономи знаходили екзопланети з відносно кривими орбітами навколо зірок.

Кеннеді та його колеги орієнтувалися на так звані циркумбінарні планети, які обертаються навколо подвійних зірок. Вчені підозрювали, що такі планети можуть бути зміщеними - замість того, щоб обертатися навколо зірок в тій же площині, на якій зірки обертаються одна навколо другої, ці світи могли б обертатися навколо своїх полюсів.

Тепер Кеннеді та його колеги виявили перший приклад невідповідного протопланетного диска. "Це один з тих прикладів, коли природі вдається бути більш творчою, ніж ми очікуємо", сказав Кеннеді для Space.com.

Вчені зосередилися на чотирьохзірковій системі HD 98800, розташованій приблизно за 146 світлових років від Землі. "Якщо тут народилися планети, то в небі буде чотири сонця", - сказав співавтор дослідження Даніель Прайс з Університету Монаш в Австралії.

Використовуючи величезну радіообсерваторіюв ALMA в Чилі, астрономи захопили зображення високого дозволу протопланетного диска навколо двох із чотирьох зірок. Це кільце приблизно такого ж діаметру, як пояс астероїдів Сонячної системи. (Дві інші зірки лежать поза диска; дві пари зірок обертаються одна навколо одної.)

Попередні дослідження підтвердили те, як ці двійкові зірки оберталися одна навколо іншої. Нове дослідження показало, що протопланетний диск навколо цих зірок по суті обертається навколо їхніх полюсів, як колесо огляду з каруселлю в центрі.

"Я насправді не очікував, що ці дані виявлять полярну конфігурацію", - сказав Кеннеді. "Виходячи з попередніх результатів, я зробив всі ці прогнози складних деформованих структур, але вони виявилися абсолютно невірними. Кінцевий результат набагато простіший і більш привабливий", - вказав вчений.

Ці нові дані свідчать про те, що циркумбінарні планети в полярних конфігураціях можуть бути більш поширеними, ніж вважається, сказав Кеннеді. "Диски існують, то чому б не планети?", - він сказав.

Якщо якась планета утворилася з нововиявленого протопланетного диска, то, як відзначили вчені, з поверхні цього світу диск буде нагадувати товсту смугу, що піднімається майже прямо від горизонту. Пара зірок, навколо яких обертається планета, здавалося б, що рухається всередину і назовні площини диска, надаючи предметам на поверхнях світу дві тіні час від часу.

Така планета може також відчувати незвичайні пори року, сказав Кеннеді. "Для Землі зміни сезонів відбуваються через нахил осі Землі", - пояснив він. Це призводить до того, що кількість денного світла, яке кожна півкуля отримує кожен день, зростає або скорочується протягом року, і це впливає на те, наскільки півкулі Землі теплі або холодні, сказав він.

З будь-якою планетою, яка може розвиватися в HD 98800, осьовий нахил не є єдиним потенційним фактором, що лежить в основі сезонних коливань. "Зірки також змінюють свою висоту в небі, коли вони обертаються навколо одна одної", - сказав Кеннеді. Залежно від сезону, "іноді було б два сонця протягом дня, іноді одне".