Десятилетиями астрономы считали, что орбиты вокруг двойных звезд — это сущий ад для формирования планет из-за постоянного гравитационного хаоса. Однако свежее суперкомпьютерное моделирование показало обратное: если отойти от светил на безопасное расстояние, «Татуины» рождаются быстрее, проще и в больших количествах, чем у одиночных звезд вроде нашего Солнца.
Половина всех звезд в нашей Галактике — это двойные или кратные системы. Долгое время считалось, что если у системы два «хозяина», то рождение планет там — процесс мучительный и маловероятный. Традиционная логика подсказывала: гравитационное «перетягивание каната» между двумя звездами постоянно взбалтывает окружающий их газопылевой диск. В таких турбулентных условиях частицам пыли трудно спокойно слипаться вместе, чтобы постепенно вырасти в полноценную планету.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Но реальность, как это часто бывает в астрофизике, оказалась гораздо изобретательнее. Ученые Мэтью Тисдейл и Димитрис Стамателлос из Университета Центрального Ланкашира (Великобритания) решили проверить эту гипотезу, запустив масштабное трехмерное гидродинамическое моделирование. Результаты их работы опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Астрофизики сфокусировались на механизме гравитационной нестабильности (или фрагментации) диска. Это сценарий, при котором толстый газовый диск вокруг молодой звезды становится настолько тяжелым, что начинает дробиться — его газовые сгустки схлопываются под действием собственной гравитации, моментально (по космическим меркам) превращаясь в массивные газовые гиганты.
Моделирование показало, что вблизи двойной звезды действительно существует своеобразная «запретная зона». Там гравитационные возмущения настолько сильны, что буквально разрывают любые потенциальные сгустки материи на куски. Выжить в таком пекле у планеты нет никаких шансов.
Но стоит отодвинуться от центра чуть дальше, как тот же самый разрушительный хаос начинает работать на созидание. Оказалось, что постоянные гравитационные толчки от двойной звезды выступают в роли триггера. Они провоцируют во внешних областях диска сильную нестабильность и заставляют газ дробиться на плотные комки гораздо активнее, чем в спокойных дисках вокруг одиночных звезд.
Более того, симуляция выявила поразительный факт: чтобы начать «штамповать» газовые гиганты, двойной системе нужен газопылевой диск на 45% легче, чем потребовалось бы одиночной звезде. Иными словами, порог вхождения для создания планет с двумя солнцами значительно ниже.
Для чего это нужно? На сегодняшний день астрономы уже подтвердили существование более 50 «циркумбинарных» планет (миров, чья орбита охватывает сразу обе звезды системы). И если раньше они считались скорее причудой Вселенной, то теперь понятно, что двойные звезды — это самые настоящие планетарные фабрики, специализирующиеся на производстве планет тяжелее нашего Юпитера.
Следует помнить, что в данном исследовании речь идет о результатах компьютерных симуляций, а не о прямых наблюдениях в телескопы. К тому же механизм фрагментации диска объясняет формирование именно массивных газовых гигантов на широких, далеких орбитах. Рождение маленьких каменистых планет вроде Земли, формирующихся за счет долгого и постепенного налипания пыли (аккреции ядра), — это другая физика. Однако будущие наблюдения с помощью мощных телескопов (таких как ALMA и James Webb) должны помочь подтвердить выводы британских астрофизиков на практике.
Кстати, у этой бешеной звездной продуктивности есть и темная сторона. Моделирование показало, что двойная система часто производит больше планет, чем способна удержать на орбите. Из-за сложной гравитационной хореографии некоторые новорожденные миры получают мощнейший гравитационный пинок и навсегда выбрасываются в открытый космос, пополняя ряды холодных планет-изгоев (rogue planets).
Если вы когда-нибудь мечтали переехать на Татуин из «Звездных войн», чтобы смотреть на двойные закаты, наука дает вам зеленую улицу. Подобные миры — не кинематографическая аномалия, а закономерный и весьма частый результат эволюции двойных звезд.
Главное перед путешествием — захватить с собой обогреватель (потому что газовые гиганты в таких системах рождаются вдали от звезд, на холодных задворках) и надеяться, что вашу планету случайно не вышвырнет за борт гравитационной пращой. В любом случае, исследование доказывает философскую истину: даже в космосе хорошая встряска порой идет созиданию только на пользу.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Близкие двойные звезды могут обладать «сверхнасыщенными» магнитными полями, но мы не знаем, как это работает
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.