Вокруг двойных звезд могут образовываться миры с чрезвычайными временам года

Планетообразующие диски материала обычно вращаются вокруг экватора звезд, но ученые обнаружили, что такие кольца могут окружать полюса звезд.

Новое исследование свидетельствует: могут существовать миры с полярными орбитами вокруг пар звезд, что потенциально может приводить к сезонам, которые чрезвычайно отличаются от земных, пишет издание Space.com.

Звезды рождаются в облаках газа и пыли. Гравитационное притяжение каждой звезды притягивает такой материал к спиральным орбитам вокруг нее. Хотя сгустки этого облака начинают двигаться в случайных направлениях случайной скоростью, когда облако разрушается, сгустки сталкиваются и сливаются. Со временем, результатом является сплющенный диск, называемый протопланетным диском, который обычно вращается в том же направлении, что и его звезда, и окружает экватор звезды. Планеты, происходящие из такого диска, также обычно вращаются вокруг экватора звезды, как в случае с мирами нашей Солнечной системы.

Предыдущие исследования установили, что почти все молодые звезды сначала окружены протопланетным диском. В случае протопланетных дисков вокруг одиночных звезд, по крайней мере треть продолжают формировать планеты, сказал главный автор исследования Грант Кеннеди, астроном из Университета Уорвика в Англии.

Однако ранее компьютерное моделирование предусматривало, что после формирования протопланетных дисков любой дополнительный материал, который они собирают, может испортить их. Это может объяснить, почему астрономы находили экзопланеты с относительно кривыми орбитами вокруг звезд.

Кеннеди и его коллеги ориентировались на так называемые циркумбинарные планеты, которые вращаются вокруг двойных звезд. Ученые подозревали, что такие планеты могут быть смещенными - вместо того, чтобы вращаться вокруг звезд в той же плоскости, на которой звезды вращаются друг вокруг друга, эти миры могли бы вращаться вокруг своих полюсов.

Теперь Кеннеди и его коллеги обнаружили первый пример неправильного протопланетного диска. "Это один из тех примеров, когда природе удается быть более творческой, чем мы ожидаем", сказал Кеннеди для Space.com.

Ученые сосредоточились на четырехзвездочной системе HD 98800, расположенной примерно в 146 световых годах от Земли. "Если здесь родились планеты, то в небе будет четыре солнца", - сказал соавтор исследования Даниэль Прайс из Университета Монаш в Австралии.

Используя огромную радиообсерваториюв ALMA в Чили, астрономы захватили изображение высокого разрешения протопланетного диска вокруг двух из четырех звезд. Это кольцо примерно такого же диаметра, как пояс астероидов Солнечной системы. (Две другие звезды лежат вне диска; две пары звезд вращаются друг вокруг друга.)

Предыдущие исследования подтвердили то, как эти двоичные звезды вращались друг вокруг друга. Новое исследование показало, что протопланетный диск вокруг этих звезд по сути вращается вокруг их полюсов, как колесо обозрения с каруселью в центре.

"Я действительно не ожидал, что эти данные обнаружат полярную конфигурацию", - сказал Кеннеди. "Исходя из предварительных результатов, я сделал все эти прогнозы сложных деформированных структур, но они оказались абсолютно неверными. Конечный результат намного проще и более привлекателен", - отметил ученый.

Эти новые данные свидетельствуют о том, что циркумбинарные планеты в полярных конфигурациях могут быть более распространенными, чем считается, сказал Кеннеди. "Диски существуют, то почему бы не планеты?", - он сказал.

Если какая-то планета образовалась с нововыявленного протопланетного диска, то, как отметили ученые, с поверхности этого мира диск будет напоминать толстую полосу, которая поднимается почти прямо от горизонта. Пара звезд, вокруг которых вращается планета, казалось бы, что двигается внутрь и наружу плоскости диска, предоставляя предметам на поверхностях мира две тени время от времени.

Такая планета может также испытывать необычные времени года, сказал Кеннеди. "Для Земли смены сезонов происходят из-за наклона оси Земли", - пояснил он. Это приводит к тому, что количество дневного света, которое каждое полушарие получает каждый день, растет или сокращается в течение года, и это влияет на то, насколько полушария Земли теплые или холодные, сказал он.

С любой планетой, которая может развиваться в HD 98800, осевой наклон не является единственным потенциальным фактором, лежащим в основе сезонных колебаний. "Звезды также изменяют свою высоту в небе, когда они вращаются вокруг друг друга", - сказал Кеннеди. В зависимости от сезона, "иногда было бы два солнца в течение дня, иногда одно".