Планети навколо бінарів як можливі домівки для інопланетного життя

Майже половина зірок розміром із Сонце — бінари. Згідно з новим дослідженням, планетарні системи навколо бінарних зірок можуть відрізнятися від планет навколо одинарних зірок, що вказує на нові цілі у пошуку позаземних форм життя.

Про це розповідають в Копенгагенському університеті, передають OstanniPodii.com

Оскільки єдина відома нам планета з життям, Земля, обертається навколо Сонця, планетарні системи навколо зірок аналогічного розміру є очевидними цілями для астрономів, які намагаються виявити позаземне життя. Майже кожна друга зірка у цій категорії є бінарною. Нові результати досліджень показують, що планетарні системи формуються навколо бінарних зірок зовсім інакше, ніж навколо одинарних, таких як Сонце.

“Отриманий результат захопливий, оскільки найближчими роками для пошуку позаземного життя буде введено в експлуатацію кілька нових, надзвичайно потужних інструментів. Це підвищує значущість розуміння того, як формуються планети навколо різних типів зірок. Такі результати можуть виявити місця, які особливо цікаво досліджувати щодо існування життя”, - каже професор Єс Крістіан Йоргенсен з Інституту Нільса Бора Копенгагенського університету, який очолює проєкт.

Результати проєкту, в якому також беруть участь астрономи з Тайваню та США, були опубліковані в журналі Nature.

Спалахи формують планетарну систему

Нове відкриття було зроблено на основі спостережень телескопів ALMA (Атакамський великий міліметровий/субміліметровий масив) за молодою бінарною зіркою на відстані близько 1000 світлових років від Землі в молекулярній хмарі Персея. Бінарна зоряна система, NGC 1333-IRAS2A, оточена диском, що складається з газу та пилу. Дві зірки знаходяться на відстані 200 астрономічних одиниць одна від одної (для порівняння, найдальша планета Сонячної системи, Нептун, знаходиться на відстані 30 а.о.).

Спостереження можуть надати дослідникам лише знімок певного моменту еволюції бінарної зіркової системи. Проте команда доповнила спостереження комп'ютерним моделюванням у зворотному та прямому напрямку.

“Спостереження дозволяють нам наблизитися до зірок і вивчити, як пил і газ рухаються до диска. Моделювання покаже нам, які діють фізичні ефекти, як зорі еволюціонували до моменту нашого спостереження та їхню майбутню еволюцію”, - пояснює постдок Раджика Л. Курувіта з Інституту Нільса Бора, другий автор статті у Nature.

Примітно, що рух газу та пилу не відбувається безперервно. У деякі моменти часу – зазвичай протягом відносно коротких періодів від десяти до ста років кожну тисячу років – рух стає дуже сильним. Бінарна зірка стає в десять-сто разів яскравішою, доки не повертається у свій звичайний стан.

Імовірно, циклічність руху можна пояснити двоїстістю бінарної зірки. Дві зірки оточують одна одну, й через певні проміжки часу їхня спільна гравітація впливає на навколишній газово-пиловий диск таким чином, що величезна кількість матеріалу падає у бік зірки.

“Матеріал, що падає, викличе значний нагрів. В результаті нагрівання зірка стане набагато яскравішою, ніж зазвичай”, - каже Курувіта, додаючи: “Ці спалахи розірвуть газово-пиловий диск на частини. Поки диск формуватиметься наново, спалахи можуть вплинути на структуру пізнішої планетарної системи”.

Комети приносять будівельні блоки для життя

Спостережувана зоряна система ще дуже молода для формування планет. Команда сподівається отримати більше часу для спостережень ALMA, що дозволить досліджувати формування планетних систем.

У центрі уваги будуть не лише планети, а й комети:

“Комети, ймовірно, відіграють ключову роль у створенні можливостей для еволюції життя. Комети часто мають високий вміст льоду з присутністю органічних молекул. Можна уявити, що органічні молекули зберігаються в кометах у ті епохи, коли планета стерильна, і що пізніше кометні удари принесуть ці молекули на поверхню планети”, - каже Йоргенсен.

Розуміння ролі спалахів важливо у цьому контексті:

“Нагрів, викликаний сплесками, викликає випаровування пилових крупинок і льоду навколо них. Це може змінити хімічний склад матеріалу, з якого формуються планети”.

Таким чином, хімія входить до сфери досліджень:

“Довжини хвиль, які охоплює ALMA, дозволяють нам побачити досить складні органічні молекули, тобто молекули з 9-12 атомами та зі вмістом вуглецю Такі молекули можуть бути будівельними блоками для складніших молекул, які є ключовими для життя, яким ми його знаємо. Наприклад амінокислоти, які були виявлені в кометах”.

Потужні інструменти приєднуються до пошуку життя у космосі

Розташований в Чилі радіотелескоп ALMA – це не один інструмент, а 66 телескопів, що працюють узгоджено. Це дозволяє отримати кращу роздільну здатність, ніж можна було б отримати за допомогою одного телескопа.

Незабаром до пошуків позаземного життя приєднається новий космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST). Ближче до кінця десятиліття до JWST додадуться ELT (Європейський великий телескоп) і надзвичайно потужний SKA (Масив у квадратний кілометр), які, як планується, почнуть спостереження у 2027 році. ELT з його 39-метровим дзеркалом стане найбільшим оптичним телескопом у світі та буде призначений для спостереження атмосферних умов екзопланет. SKA складатиметься з тисяч телескопів у Південній Африці та Австралії, що працюють узгоджено, і матиме довші хвилі, ніж ALMA.

“SKA дозволить безпосередньо спостерігати за великими органічними молекулами. Космічний телескоп Джеймса Вебба працює в інфрачервоному діапазоні, який особливо добре підходить для спостереження за молекулами у льоді. Нарешті, у нас, як і раніше, є ALMA, який особливо добре підходить для спостереження молекул у газовій формі. Об'єднання різних джерел дозволить отримати безліч цікавих результатів”, - робить висновок Йоргенсен.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.