Planētu sistēma, kas atklāta no kosmiskā agrīnā perioda

Divas planētas, kas riņķo ap 13 miljardus gadu vecu zvaigzni

Zvaigznes HIP 11952 un tās divu Jupiteram līdzīgo planētu mākslinieciskais attēlojums. © Timotheos Samartzidis
lasīt skaļi

Eiropas astronomi ir atklājuši planētu sistēmu, kas ir aptuveni 13 miljardus gadu veca un tādējādi nāk no vienas no kosmiskās evolūcijas agrākajām fāzēm. Sistēmu veido zvaigzne HIP 11952 un divas planētas ar orbītas periodiem attiecīgi 290 un 7 dienas. Parasti planētas parādās mākoņos, kas satur smagākus ķīmiskos elementus. Turpretī zvaigznei HIP 11952 gandrīz nav elementu, izņemot ūdeņradi un hēliju. Tāpēc sistēma sola sniegt svarīgu informāciju par to, kā planētas varētu parādīties agrīnajā Visumā, apstākļos, kas pavisam atšķiras no jaunāku planētu sistēmu, piemēram, mūsu Saules sistēmas, apstākļiem.

Saskaņā ar šodienas idejām planētas tiek veidotas gāzes un putekļu šķēlēs, kas ieskauj jaunās zvaigznes. Detalizēti, joprojām ir daudz atklātu jautājumu par planētas veidošanos - ieskaitot jautājumu par to, kuri priekšnoteikumi faktiski ir jāizpilda, lai planētas varētu veidoties. Ar vairāk nekā 750 pārbaudītu eksoplanetu paraugu astronomi ir guvuši iespaidu par iespējamo planētu sistēmu ievērojamo dažādību. Pastāv arī noteiktas tendences: statistiski runājot, ar metālu bagātas zvaigznes varbūtība - astronomu runā par visiem ķīmiskajiem elementiem, izņemot ūdeņraža un hēlija metālus - tiek atzīts, ka viena vai vairākas planētas ir lielākas nekā metāliem trūcīgām zvaigznēm.

Kad radās pirmās planētas?

Tas liek domāt par šādu jautājumu: Sākotnēji mūsu kosmosā praktiski nebija citu elementu, izņemot ūdeņradi un hēliju. Gandrīz visi smagākie elementi ir izgatavoti zvaigžņu iekšpusē miljardiem gadu un pēc tam izmesti kosmosā kā daļa no supernovas sprādzieniem, kuru dēļ masveida zvaigznes izbeidz savu dzīvi. Bet kā ir ar apstākļiem, kas pastāvēja agrākajā Visumā pirms apmēram 13 miljardiem gadu, veidojoties planētām? Ja planētas ar lielāku metālu daudzumu biežāk veido planētas, vai tad ir zvaigznes ar tik mazu metālu saturu, ka neveidojas planētas? Un ja tā, tad kad mēs gaidām, ka pirmās planētas izveidosies kosmiskās vēstures gaitā?

Tagad astronomi no Maksa Planka astronomijas institūta Heidelbergā un citiem institūtiem ir atklājuši planētu sistēmu, kas varētu palīdzēt atbildēt uz šiem jautājumiem. Apsekojuma ietvaros, kas īpaši meklēja metālu nabadzīgo zvaigžņu planētas, viņi atrada divas planētas ap zvaigzni ar kataloga numuru HIP 11952, kas ir redzama no Zemes aptuveni 375 gaismas gadu attālumā Walfisch zvaigznājā. Atsevišķas divas planētas, HIP 11952b un HIP 11952c, nav nekas īpašs. Bet tas ir ļoti neparasti, ka viņi griežas ap tik sliktu metāla un ārkārtīgi veco zvaigzni.

Metāla nabadzīgās zvaigznes biežāk ar planētām nekā domā

Klasiskajos planētas veidošanās modeļos, kas dod priekšroku zvaigznēm, kas bagātas ar metāliem, planētu veidošanai ap šādu zvaigzni vajadzētu būt ārkārtīgi retam gadījumam. Veronika Roccatagliata no Minhenes Universitātes observatorijas skaidro: "2010. gadā mēs atradām pirmās planētas sistēmu, kurai bija tik zema metāla zvaigžņu zvaigzne: HIP 13044. Tajā laikā mēs domājām, ka tas ir unikāls atradums; tā vietā tagad izskatās, ka ar metāliem nabadzīgām zvaigznēm ir daudz augstākas planētas, nekā gaidīts. Displejs

HIP 13044 kļuva slavens, jo tai vajadzēja būt pirmajai ekstragalaktiskajai eksoplanetei - zvaigzne ir daļa no tā saucamās zvaigžņu straumes, tās paliekas no citas galaktikas, kuru pirms miljardiem gadu atrada mūsu mājas galaktika, Piena Ceļš, tika sagrauts.

Salīdzinot ar citām eksoplanetu sistēmām, HIP 11952 ir ne tikai viens no metalizētākajiem, bet arī ar aizsargājamo vecumu 12, 8 miljardi gadu, kas ir arī viens no vecākajiem. "Mēs esam veikuši arheoloģiskus atklājumus mūsu kosmiskajā sētā, " saka Johny Setiawan no Maksa Planka astronomijas institūta, kurš vadīja HIP 11952 pētījumus: "Šīs planētas ir ieradušās iespējams, izveidojās laikā, kad mūsu mājas galaktika pati vēl bija zīdainis

Mēs vēlētos atrast un izpētīt vēl citas šāda veida planētu sistēmas; Izmantojot iegūtos rezultātus, mēs varam cerēt krasi precizēt savas teorijas par planētas veidošanos. Jebkurā gadījumā mūsu atklājums parāda, ka visos kosmiskās vēstures periodos ir izveidotas jaunas planētas, "piebilst Anna Pasquali no Heidelbergas universitātes Astronomijas centra.

(Maksa Planka astronomijas institūts, 28.03.2012. - NPO)