Kun kyse on eksoplaneetoista, olemme löytäneet joukon äärimmäisyyksiä - vieraita maailmoja, jotka vaikuttavat enemmän tieteiskirjallisuudelta kuin todellisuudelta. Kahden tähden voimakkaat painovoimahäiriöt voivat jauhaa planeetan helposti pölyksi, puhumattakaan estää sen muodostumista ensisijaisesti.
Uusi tutkimus on paljastanut lyömättömän parin villisesti väärin suuntautuneita planeettaa muodostavia levyjä nuoressa binaaritähtijärjestelmässä HK Tau. Se on kaikkien aikojen selkein kuva protoplanetaarisista levyistä kaksoistähteen ympärillä, valaiseen planeettojen syntymää ja mahdollista kiertorataa usean tähden järjestelmässä.
"Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) on antanut meille ennennäkemättömän kuvan päätähestä ja sen binaarisesta seuralaisesta, joka urheilee vastakkaisten linjojen vastaisia planeetan levyjä", kertoi Eric Jensen Swarthmore Collegesta lehdistötiedotteessa. "Itse asiassa saatamme nähdä aurinkokunnan muodostumisen, joka ei koskaan voi asettua."
Järjestelmän kaksi tähteä, jotka sijaitsevat noin 450 valovuoden päässä Taurus-tähdistössä, ovat alle neljä miljoonaa vuotta vanhoja ja erotettu toisistaan noin 58 miljardia kilometriä eli 13 kertaa Neptunuksen etäisyydeltä auringosta.
ALMAn korkea herkkyys ja ennennäkemätön resoluutio antoivat Jensenille ja kollegoilleen täydellisen ratkaisun HK Taun kahden protoplanetaarisen levyn kiertoon.
”Levitetyn kaasun ja pölyn havaitseminen on helpompaa, koska sen pinta-ala on suurempi - aivan samalla tavalla, että voi olla vaikea nähdä pientä kalkkipalaa etäältä, mutta jos maadoitat kalkin ja hajotat pilven kalkkipölyä, voit nähdä sen kauempana ”, Jensen kertoi Space Magazine -lehtelle.
Hiilimonoksidikaasu kiertää molemmat tähdet kahdessa leveässä hihnassa, jotka pyörivät selvästi - meistä poispäin kääntyvä puoli on punaisesti siirretty, kun taas meitä kohti pyörivä puoli on sininen.
"Mitä löydämme tältä binaarijärjestelmältä, on se, että kaksi kiertävää kiekkoa on suunnattu hyvin toisistaan toisiinsa nähden, kiertoradansa välillä on noin 60 tai 70 asteen kulma", Jensen kertoi Space Magazinelle. Koska levyt ovat niin väärin kohdistettu, on selvää, että ainakin yksi ei ole synkronoitu isäntätähteidensä kiertoradan kanssa.
"Tämä selkeä väärinkäyttö on antanut meille huomattavan kuvan nuoresta binaaritähtijärjestelmästä", kertoi avustaja Rachel Akeson NASA: n eksoplaneettisesta tiedeinstituutista Kalifornian teknillisessä instituutissa. "Vaikka aiemmin on ollut vihjeitä tämän tyyppisen väärin kohdistetun järjestelmän olemassaolosta, tämä on puhtain ja silmiinpistävin esimerkki."
Tähteä ja planeettoja muodostuu valtavista pöly- ja kaasupilvistä. Näiden pilvien pienet taskut romahtavat painovoiman vaikutuksesta. Mutta kun tasku kutistuu, se pyörii nopeasti, ulomman alueen tasoittuessa turbulenssiksi kiekkoksi. Lopulta keskustaskusta tulee niin kuuma ja tiheä, että se sytyttää ydinfuusion - tähden syntyessä -, kun taas ulkolevy - nyt protoplanetaarinen levy - alkaa muodostaa planeettoja.
Huolimatta siitä, että ne muodostuvat tasaisesta, säännöllisestä levystä, planeetat voivat päätyä erittäin eksentrisiin kiertoratoihin, ja ne saattavat olla kohdistuneet väärään tähtiin päiväntasaajan kanssa. Yksi todennäköinen selitys on, että binaarinen seuratähti vaikuttaa heihin - mutta vain jos sen kiertorata on alun perin kohdistettu planeetoihin.
"Koska nämä levyt ovat väärin binaarisen kiertoradan kanssa, niin myös niiden muodostamien planeettojen kiertoradat tulevat olemaan", Jensen kertoi Space Magazinelle. "Joten pitkällä tähtäimellä binaarinen seuralainen vaikuttaa niihin planeetan kiertoratoihin, aiheuttaen heille värähtelyn ja taipumuksen tulla paremmin linjaan binaarisen kiertoradan kanssa ja samalla tulla eksentrisemmiksi."
Eteenpäin tutkijat haluavat selvittää, onko tämäntyyppinen järjestelmä tyypillinen vai ei. Jos on, niin seuratähteiden vuorovesivoimat voivat helposti selittää kiertoradan ominaisuudet, jotka tekevät nykyisestä eksoplaneettojen näytteestä niin toisin kuin oman aurinkokunnan planeetoillamme.
Tulokset ilmestyvät Naturessa 31. heinäkuuta 2014.
