Stelele de tip M (pitic roșu) sunt obiecte mai reci, cu masă redusă, cu luminozitate scăzută, care alcătuiesc marea majoritate a stelelor din Universul nostru - reprezentând 85% din stelele din galaxia Laptelui. În ultimii ani, aceste stele s-au dovedit a fi un tezaur pentru vânătorii de exoplanete, cu multiple planete terestre (de exemplu, pământești) confirmate în jurul celor mai apropiate pitici roșii ale sistemului solar.
Dar ceea ce este și mai surprinzător este faptul că s-a descoperit că unele pitici roșii au planete care sunt comparabile ca mărime și masă cu Jupiter care le orbitează. Un nou studiu realizat de o echipă de cercetători de la University of Central Lancashire (UCLan) a abordat misterul modului în care s-ar putea întâmpla acest lucru. În esență, munca lor arată că gigantii gazului au nevoie doar de câteva mii de ani pentru a se forma.
Studiul, apărut recent în jurnal Astronomie & Astrofizică, a fost lucrarea Dr. Anthony Mercer și Dr. Dimitris Stamatellos de la UCLan Jeremiah Horrocks a Institutului de Matematică, Fizică și Astronomie (JHI - MPA). Dr. Mercer, cititor de astrofizică cu JHI - MPA, a condus cercetarea sub supravegherea Dr. Stamatellos, care conduce grupul „Formarea stelelor teoretice și exoplanetelor” a institutului.
Împreună, ei au studiat modul în care se pot forma planetele în jurul stelelor pitice roșii pentru a determina ce mecanism ar permite formarea de giganți super-masivi de gaze. Conform modelelor convenționale de formare a planetei, unde acumularea treptată a particulelor de praf duce la corpuri progresiv mai mari, sistemele pitice roșii nu ar trebui să aibă suficientă masă pentru a forma planete de tip super-Jupiter.
Pentru a investiga această discrepanță, Mercer și Dr. Stamatellos au folosit cercetarea distribuită din Marea Britanie folosind supercomputerul Advanced Computing (DiRAC) - care conectează instalațiile de la Cambridge, Durham, Edinburgh și Universitatea Leicester - pentru a simula evoluția discurilor protoplanetare în jurul stelelor pitice roșii. Aceste discuri rotative de gaz și praf sunt comune în jurul tuturor stelelor nou-născute și sunt ceea ce duce la formarea planetei.
Ceea ce au descoperit a fost că, dacă aceste discuri tinere sunt suficient de mari, ele se pot fragmenta în diferite piese, ceea ce s-ar coagula datorită atracției gravitaționale reciproce pentru a forma planete gigant cu gaz. Totuși, acest lucru ar necesita ca planetele să se formeze în câteva mii de ani, o perioadă de timp extrem de rapidă în termeni astrofizici. După cum a explicat Dr. Mercer:
„Faptul că planetele s-ar putea forma în așa timp scurt în jurul stelelor minuscule este incredibil de interesant. Lucrarea noastră arată că formarea planetei este deosebit de robustă: alte lumi se pot forma chiar și în jurul unor stele mici într-o varietate de moduri și, prin urmare, planetele pot fi mai diverse decât ne-am gândit anterior. ”
Cercetările lor au indicat, de asemenea, că aceste planete ar fi extrem de fierbinți după ce se vor forma, temperaturile ajungând la mii de grade în miezul lor. Deoarece nu au o sursă internă de energie, acestea ar deveni mai slabe în timp. Acest lucru înseamnă că aceste planete ar fi ușor de observat în lungimea de undă în infraroșu când sunt încă tineri, dar fereastra pentru observarea directă ar fi mică.
Totuși, astfel de planete ar putea fi încă observate indirect pe baza efectului lor asupra stelei lor gazdă, ceea ce este modul în care au fost de obicei găsite planetele care orbitează stele pitice roșii. Aceasta este cunoscută sub numele de Radial Velocity Method (de asemenea, spectroscopie Doppler), unde schimbările din spectrele stelei indică faptul că se mișcă, ceea ce este o indicație a planetelor care își exercită influența gravitațională asupra ei. Stamatellos a adăugat:
„Aceasta a fost prima dată când am putut nu numai să vedem planetele care se formează în simulări pe computer, ci și să determinăm proprietățile inițiale cu mare detaliu. A fost fascinant să constatăm că aceste planete sunt de tipul „rapid și furios” - se formează rapid și sunt neașteptat de fierbinți. ”
Aceste rezultate nu sunt nimic, dacă nu în timp util. Recent, astronomii au detectat o a doua planetă extrasolară în jurul Proxima Centauri, cea mai apropiată stea de a noastră. Spre deosebire de Proxima b, care este de dimensiunea Pământului, stâncoasă și orbită în zona locuibilă a stelei; Se crede că Proxima c este de 1,5 ori mai mare decât Pământul, jumătate mai masivă decât Neptun (ceea ce îl face un mini-Neptun) și orbitează bine în afara zonei locuibile a Proxima Centauri.
Știind că există un posibil mecanism care permite formarea giganților de gaz în jurul stelelor piticilor roșii ne face un pas mai aproape de a înțelege aceste stele în întregime comune, dar încă misterioase.
