Kaksi brittiläistä tähtitieteilijää ovat osoittaneet, että jotkut jättiläisplaneetat, jotka kiertävät kaukana isäntätähdistään, on todennäköisesti vangittu muiden tähtien planeettajärjestelmistä. Tietokonesimulaatioiden avulla Richard Parker ja Emma Daffern-Powell Sheffieldin yliopistosta osoittivat, että BEAST-operaation äskettäin löytämät jättimäiset planeetat, joita kutsuttiin "BEASTiesiksi", todennäköisesti sinkoutuivat alkuperäisestä järjestelmästään pian niiden muodostumisen jälkeen, ja muut tähdet vangisivat ne.
Tähtitieteilijöiden tähän mennessä löytämät planeettajärjestelmät osoittavat huomattavaa monimuotoisuutta. Järjestelmissä, kuten TRAPPIST-1, useita pieniä kiviplaneettoja voidaan pakata tiiviisti yhteen kiertoradalla lähellä isäntätähtiään. Sitä vastoin Jupiterin kokoisia planeettoja on löydetty satojen tähtitieteellisten yksiköiden (au, etäisyys Maasta Auringoon) kiertoradoilta isäntiensä välillä – mikä usein haastaa tähtitieteilijöiden ennakkokäsitykset planeettajärjestelmien muodostumisesta.
Vuonna 2021 B-tähti Exoplanet Abundance Study (BEAST) löysi kaksi Jupiterin kokoista planeettaa, jotka kiertävät OB-tyypin tähtiä. Nämä ovat kuumia tähtiä, joiden massa on vähintään 2.4 kertaa Auringon massa. Nykyiset teoriat viittaavat siihen, että OB-tyyppisten tähtien lähettämän voimakkaan säteilyn olisi pitänyt haihduttaa niitä alun perin ympäröivät planeettoja muodostavan materiaalin kiekot - mikä estää planeettojen muodostumisen. Heidän olemassaolonsa mysteeriä lisää, että yksi BEASTeista kiertää isäntäänsä 556 au:n etäisyydellä, mikä on yli 10 kertaa suurempi kuin Pluton ja Auringon välinen etäisyys.
Nyt Parker ja Daffern-Powell ovat kehittäneet selityksen BEASTien muodostumiselle. Kuten aikaisemmissa tutkimuksissa ehdotettiin, planeettojen pitäisi olla mahdollista vaihtaa planeettajärjestelmien välillä. Tämä voi tapahtua sen jälkeen, kun planeetta on jollakin tavalla sinkoutunut alkuperäisestä isäntätähdestään ja vangittu toisen tähden sen kulkiessa tähtienvälisen avaruuden halki. Toinen mahdollisuus on, että planeetta varastetaan, kun kaksi tähteä kulkee lähellä toisiaan.
Harvaan asutut alueet
Nämä skenaariot vaikuttavat ensi silmäyksellä erittäin epätodennäköisiltä, varsinkin koska OB-tähtiä on taipumus esiintyä harvemmin asutuilla galaksin alueilla. Jotkut tähtitieteilijät kuitenkin uskovat, että OB-tähdet ovat saattaneet muodostua taimitarhoissa, joissa tähtitiheys on paljon suurempi. Tätä seurasi ajanjakso, jolloin tähdet erosivat nopeasti toisistaan. Tällaisessa skenaariossa planeettojen vaihto tähtien välillä olisi voinut tapahtua paljon helpommin näillä tiheillä alueilla.
Nestemäinen metalli, rubiini ja safiiri voivat sataa valtavalle eksoplaneetalle
Tutkiakseen tätä ideaa Sheffield-kaksikko teki tietokonesimulaatioita tähtien taimitarhoista arvioidakseen, kuinka helposti nämä planeettojen ryöstöt voisivat tapahtua. Heidän tulokset osoittivat, että sieppaus tapahtui keskimäärin kerran tiheän tähtienmuodostusalueen evoluution 10 miljoonan vuoden aikana. Simulaatiot viittaavat myös siihen, että BEASTit oli todennäköisemmin vangittu vapaasti kelluvina planeetoina kuin varastettu suoraan, kun otetaan huomioon niiden kiertoradan muoto ja koko.
Tämä löytö vahvistaa ajatusta, että planeetat, jotka kiertävät yli 100 au:n etäisyyksillä isäntätähtistään, eivät enää ole järjestelmissä, joihin ne alun perin muodostuivat. Kaksikon tulokset tarjoavat tärkeitä ohjeita tuleville BEAST-operaation havainnoille ja auttavat paremmin selittämään tänään havaitsemiemme planeettajärjestelmien valtavan monimuotoisuuden.
Tutkimusta kuvataan Kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society -tapahtumasta.
