Kunstnerens gengivelse af HD 98800, med den protoplanetariske disk og indre binære par. Den ydre binære par, er ikke vist. Billede: University of Warwick/Mark Garlick
Astronomer har ved hjælp af ALMA-teleskop har fundet en ulige skrå planet-dannelse disk i en dobbelt dobbeltstjernesystem, en konfiguration, der indtil dette tidspunkt kun eksisteret i teorien.
Firedobbelt stjernede systemer med to binære par, er ikke noget usædvanligt, eller er opdagelsen af en omgivende protoplanetariske disk—en ring af gas og støv, der gradvist congeals til at danne planeter. En stjerne, der er beliggende 146 lysår fra Jorden, kaldes HD 98800, har alle disse ting, men som ny forskning offentliggjort i dag i Naturen Astronomi afslører, at dette system har en usædvanlig mærkelig protoplanetariske disk.
HD 98800 har en indre binære par af stjerner og en ydre par. Parret på indersiden, kaldet BaBb, er i tæt nærhed til hver enkelt andre, omkring 1 AU, som er den gennemsnitlige afstand fra Jorden til Solen. Dens ydre par, kaldet AaAb, er meget længere ud på 54 AU—en meget større afstand end den strækning mellem Pluto og Solen (40 AU). Men pyt med det ydre par—det er det indre, par og dens omkringliggende disk, der er interessant.
Normalt, en protoplanetariske disk hviler langs den samme flade som baneplan af dens binære stjerne-værter. Men ikke HD 98800—i den protoplanetariske disk hviler vinkelret på planet for det binære par i en ret vinkel. Det er i en polar-konfiguration, hvor i stedet for at køre øst-vest, den disk kører nord-syd, så at sige. Her er en anden analogi: Den indre binære par er som to heste, der går rundt på en karrusel, mens den protoplanetariske disk er ligesom en giant ferris wheel med karrusel i centrum.
Forud for dette at finde, systemer såsom HD 98800 kun eksisteret i teorien.
“Diske, rig på gas og støv er set rundt om næsten alle unge stjerner, og vi ved, at mindst en tredjedel af dem, der kredser om stjerner enkelt form planeter,” Grant Kennedy, en astronom ved University of Warwick og hovedforfatter på den nye undersøgelse, sagde i en erklæring. “Nogle af disse planeter ender med at blive skæv med spin på den stjerne, så vi har været spekulerer på, om en lignende ting kunne være muligt for circumbinary planeter. En særhed af dynamikken betyder, at en såkaldt polar forskydning bør være muligt, men indtil nu havde vi ingen beviser for fejlstilling af babyens diske, som disse planeter kan danne.”
Astronomer har kendt HD 98800 i flere år. Tidligere har forskere havde sporet bevægelserne af dens indre stjernerne for at se, hvordan de bevæges i forhold til hinanden. Nu, ved hjælp af Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), Kennedy ‘ s hold var i stand til visuelt at inspicere systemet og karakterisere orientering af den protoplanetariske ring omkring den indre binære par.
Fascinerende, og på trods af denne ulige konfiguration, HD 98800 stadig udviser egenskaber i overensstemmelse med tidlig planetdannelse.
“Vi tager dette til at betyde, planetdannelse i det mindste kan komme i gang i disse polar circumbinary diske,” forklarede Kennedy. “Hvis resten af planetdannelse proces kan ske, at der kan være en hel befolkning af uheldige circumbinary planeter, at vi har endnu at opdage, og ting som underlige sæsonmæssige variationer til at overveje.”
Artist ‘ s skildring af den opfattelse, ud fra en hypotetisk-objekt i den protoplanetariske disk, med den binære par, der er vist op på toppen. Billede: University of Warwick/Mark Garlick
Men mens planetdannelse kan komme i gang, det er ikke klart, i hvilken grad planeter kan form og forbliver stabile inden for en tilsyneladende kaotisk system. Bør planeter eller planetesimals findes, men den udsigt fra et objekt i et sådant system ville være usædvanlig. Stående på en af disse planetesimaler, vil du se den bue af den protoplanetariske disk forlængelse ud fra horisonten, nå direkte overhead, og vender tilbage til horisonten bag dig. I mellemtiden, på et sted på disken, to stjerner, der ville blive set springer tilbage og tilbage omkring den protoplanetariske disk.
“Det er et meget spændende resultat,” Konstantin Batygin, en astronom ved Caltech, der ikke er tilknyttet til den nye forskning, fortalte Gizmodo. “Konfigurationer af denne type er præcis, hvad man ville forvente fra samspillet mellem tyngdekraften og den interne spredning i protoplanetariske skiver. Opdagelsen af det første system, der tyder på, at den modellering indsats var stort set spot-on. Uden tvivl, har flere af sådanne systemer vil blive opdaget i fremtiden.”
Daniel Tamayo, en astronom ved Princeton, heller ikke involveret med den nye undersøgelse, der er aftalt, og beskrev det som et “godt papir” med en “utvetydig og smuk opdagelse.”
“Det er en sjov matematiske særhed af orbital dynamik, at polar kredser om en dobbeltstjerne-systemet er en meget stabil konfiguration, men det var ikke klart, om naturen nogensinde ville danne dem der i første omgang,” Tamayo fortalte Gizmodo. “Der har været flere eksempler på meget tilbøjelige diske, men dette er den første slam-dunk-sagen, og et ægte bevis på, at forfatterne” den omhyggelige arbejde og de nye ALMA observatory ‘ s fantastiske tekniske muligheder.”
Den næste udfordring vil være for astronomer til at identificere lignende systemer, og på forskellige stadier i deres udvikling. Opdagelsen af de faktiske planeter i et sådant system ville være særligt mind-blowing.
[Natur Astronomi]
Dele Denne Historie