To pierwszy taki przypadek. Egzoplaneta w polarnym dysku okołobiegunowym otaczającym dwie gwiazdy

Żyjemy w erze odkrywania egzoplanet. Jedną z rzeczy, których się nauczyliśmy, jest to, by nie być zaskoczonym rodzajami egzoplanet, które wciąż odkrywamy. Odkryliśmy planety, na których może padać szkło, a nawet żelazo, planety będące skalistymi pozostałościami po gazowych gigantach pozbawionych atmosfery, a także dryfujące planety zbłąkane, niezwiązane z żadną gwiazdą.

Teraz astronomowie odkryli dowody na istnienie egzoplanety w dysku okołobiegunowym wokół gwiazdy podwójnej. Niezwykłe w tym odkryciu jest to, że dysk ten znajduje się w konfiguracji biegunowej. Oznacza to, że egzoplaneta porusza się wokół swojej gwiazdy podwójnej po orbicie okołobiegunowej i jest to pierwsza taka odkryta przez naukowców.

AC Herculis (AC Her) to gwiazda podwójna oddalona od nas o około 4200 lat świetlnych. Główna gwiazda jest dobrze zbadana, podczas gdy jej partner jest niewidoczny. Posiada ona biegunowy dysk okołobiegunowy, co jest niezwykłe, ale nie niespotykane. W nowym artykule zespół badaczy przedstawia dowody na istnienie polarnej egzoplanety okołobiegunowej.

Artykuł nosi tytuł “AC Her: Evidence of the first polar circumbinary planet”. Zostanie ona opublikowana w czasopiśmie The Astrophysical Journal, ale znajduje się na stronie pre-press arxiv. Głównym autorem jest Rebecca Martin z Nevada Center for Astrophysics na University of Nevada w Las Vegas.

Badamy geometrię post-asymptotycznej gałęzi olbrzymów (AGB) gwiazdy podwójnej AC Her i jej dysku okołobiegunowego. i jej dysku okołobiegunowego. Pokazujemy, że obserwacje opisują binarną orbitę, która jest prostopadła do dysku.piszą autorzy.

Autorzy wyjaśniają, że dysk znajduje się blisko stabilnego ustawienia biegunowego, a jego promień wewnętrzny jest duży.

Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem bardzo dużego wewnętrznego promienia pyłu jest planeta wewnątrz dysku okołobiegunowego.

Dysk okołobiegunowy ma charakterystyczną lukę, która sygnalizuje obecność planety.

Wokół tego wniosku istnieje pewna niepewność, a część z nich wynika z rozmiaru dysku i wnęki, w której gwiazdy znajdują się w centrum. W dysku okołobiegunowym działają różne siły o różnej sile, które kształtują gwiezdną wnękę.

Rozmiar wnęki w gazowym dysku okołobiegunowym zależy od separacji układu podwójnego, mimośrodu układu podwójnego i nachylenia dysku względem orbity układu podwójnego.wyjaśniają naukowcy.

W układzie okołobiegunowym wnęka w środku układu, w której znajdują się gwiazdy, powinna być niewielka. “Rozmiar wnęki binarnej jest zatem ważnym wskaźnikiem diagnostycznym nachylenia dysku względem orbity binarnej” – piszą. Dysk w orientacji biegunowej może rozciągać się do 1,6 AU, zanim zacznie się wnęka gwiezdna. To duża wnęka pyłowa, a jej rozmiar przemawia za istnieniem egzoplanety.

Konfiguracja biegunowa dysku w AC Her nie pomaga wyjaśnić dużej wnęki pyłu, ponieważ dysk ustawiony biegunowo ma mniejszy rozmiar wnęki niż dysk współpłaszczyznowy. Najlepszym wyjaśnieniem pozostaje obecność planety w dysku. Jest to zatem pierwszy dowód na istnienie planety okołobiegunowej!wyjaśnia Martin i jej współpracownicy.

Formowanie się planet w dysku przebiega tak samo niezależnie od tego, czy dysk jest koplanarny, czy okołobiegunowy. W układzie AC Her występuje jednak dodatkowy czynnik. Gwiazda pierwotna jest gwiazdą typu post-AGB, co oznacza, że opuściła już sekwencję główną i przeszła przez fazę czerwonego olbrzyma. Podczas tej fazy gwiazda gwałtownie się rozszerza, rozrywając pobliskie planety na strzępy i skazując je na zagładę. Tak więc planeta ta może być egzoplanetą drugiej generacji, ponownie uformowaną z pozostałości po zniszczonych planetach pierwszej generacji.

Dysk okołobiegunowy nie jest dokładnie biegunowy. Polarny dysk jest nachylony o 90 stopni do płaszczyzny orbity binarnej, ale ten jest odchylony tylko o 9%.

Jest to pierwszy zaobserwowany polarny dysk okołobiegunowy wokół gwiazdy post-AGB.piszą autorzy.

Wewnętrzna krawędź dysku pyłowego znajduje się dalej niż powinna, co jest kolejną oznaką istnienia egzoplanety.

Należy zauważyć, że nie jest to gwiazda ciągu głównego, a astronomowie nigdy nie zaobserwowali polarnej planety okołobiegunowej wokół gwiazdy innej niż ciąg główny.

Dlatego jest to pierwszy obserwacyjny dowód na istnienie polarnej planety okołobiegunowej.podkreślają autorzy.

Planeta ta znajduje się w dysku okołobiegunowym, a nie w żadnym z dysków okołogwiazdowych. Dysk okołobiegunowy w rzeczywistości dostarcza materiał do dysków okołobiegunowych wewnątrz wnęki gwiezdnej, które mogą stać się paliwem do tworzenia kolejnych planet. Jednak gdy polarny dysk okołobiegunowy zasila materiałem polarne dyski okołobiegunowe, układ ten może być niestabilny. Ostatecznie biegunowy dysk okołobiegunowy może stać się współpłaszczyznowy.

Układ AC Her nie jest pierwszą gwiazdą podwójną z dyskiem biegunowym. Pierwszy z nich został ogłoszony w 2019 r. wokół gwiazdy HD 98800. (HD 98800 jest w rzeczywistości gwiazdą poczwórną zawierającą parę gwiazd podwójnych).

Ale jako pierwszy polarny dysk okołobiegunowy, który gości prawdopodobną egzoplanetę, ten niezwykły system wymaga dokładniejszego zbadania. Jest wiele rzeczy, których nie wiemy o tej planecie, ale nie jest to zaskakujące. Nawet wykrycie jednej z tych planet jest niezwykle trudne.

Najlepszym dowodem na jej istnienie jest charakterystyka samego dysku. Ale w tym badaniu zespół zidentyfikował tylko prawdopodobną obecność planety. Nie wiemy nic o jej masie, promieniu czy czymkolwiek innym.

Jakiego typu jest to planeta? Czy jej formacja w polarnym dysku okołobiegunowym dyktuje jej charakterystykę? Jaka jest jej przyszłość?

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową