De ce planetele care orbitează doi Sori sunt atât de rare? Cercetătorii „dau vina” pe teoriile lui Einstein

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Dintre cele peste 4.500 de stele cunoscute care au planete, apare un tipar surprinzător: deși planetele ar trebui să se formeze frecvent, iar multe stele există în perechi, planetele care orbitează două stele simultan sunt extrem de rare. De ce planetele care orbitează doi Sori sunt atât de rare?

Dintre cele peste 6.000 de exoplanete confirmate până acum, majoritatea descoperite de către Telescopul Spațial Kepler și de către Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), doar 14 au fost observate orbitând sisteme binare.

Astronomii se așteptau la sute de astfel de lumi, asemănătoare cu planeta Tatooine din Star Wars. De ce planetele care orbitează doi Sori sunt atât de rare? Un studiu recent oferă un posibil răspuns, bazat pe teoria relativității generale.

De ce planetele care orbitează doi Sori sunt atât de rare și ce legătură are teoria relativității generale cu acest lucru?

Într-un sistem binar tipic, două stele se rotesc una în jurul celeilalte pe orbite eliptice. O planetă care le orbitează pe ambele este influențată de gravitația lor combinată, ceea ce face ca orbita sa să se rotească lent, un fenomen numit precesie. Și stelele suferă un proces similar, dar din cauza efectelor relativiste.

Pe măsură ce stelele se apropie treptat una de alta, precesia lor se accelerează, în timp ce precesia planetei încetinește. La un moment dat, cele două ritmuri pot intra în rezonanță. Atunci, orbita planetei devine instabilă, alungindu-se tot mai mult.

„Se pot întâmpla două lucruri: fie planeta ajunge foarte aproape de stele și este distrusă sau absorbită, fie este aruncată complet din sistem”, explică cercetătorii. În ambele cazuri, planeta dispare.

Asta nu înseamnă că sistemele binare nu au planete deloc. Cele care supraviețuiesc tind să orbiteze la distanțe mult mai mari, ceea ce le face greu de detectat cu metodele actuale, bazate pe observarea scăderilor de lumină atunci când o planetă trece prin fața stelei.

În mod interesant, majoritatea planetelor cunoscute a fi în sisteme binare se află chiar la marginea unei „zone de instabilitate”, unde gravitația combinată a stelelor face imposibilă menținerea unor orbite stabile. Se crede că aceste planete s-au format mai departe și au migrat ulterior spre interior.

Simulările arată că aproximativ 80% dintre planetele din jurul sistemelor binare strânse ar deveni instabile și ar fi distruse în timp. Acest lucru explică de ce observăm atât de puține, scrie ScienceDaily.

O completare a ideilor lui Newton

Fenomenul este legat direct de teoria formulată de Albert Einstein în 1915, care descrie gravitația ca o deformare a spațiu-timpului. Aceeași teorie explică și particularități ale orbitei lui Mercur, care nu pot fi descrise complet doar prin legile lui Newton.

În sistemele binare, pe măsură ce stelele se apropie de-a lungul a milioane și miliarde de ani, efectele relativiste devin tot mai importante. Acestea modifică dinamica orbitelor și pot duce la distrugerea planetelor.

Procesul este relativ rapid la scară cosmică, ceea ce explică absența planetelor în jurul sistemelor binare foarte apropiate. Practic, multe dintre ele au existat, dar au fost eliminate de-a lungul timpului.

Descoperirea arată că relativitatea generală nu explică doar fenomene extreme, ci influențează și evoluția sistemelor planetare. În unele cazuri stabilizează orbite, în altele le destabilizează complet, modelând astfel arhitectura Universului.

Studiul a fost publicat în revista The Astrophysical Journal Letters.

Vă recomandăm să citiți și:

Un studiu a dovedit că particulele pot fi în două locuri simultan

Atmosfera haotică a lui Saturn, dezvăluită de telescoapele James Webb și Hubble

Fulgerele de pe Jupiter ar putea fi de până la 1 milion de ori mai puternice decât ale Pământului

Astronomii au detectat un ciripit bizar emis de o supernovă, dezvăluind legi ascunse ale fizicii