Két brit csillagász kimutatta, hogy egyes, gazdacsillagoktól távol keringő óriásbolygókat valószínűleg más csillagok bolygórendszeréből fogtak be. Számítógépes szimulációk segítségével, Richard Parker és Emma Daffern-Powell a Sheffieldi Egyetemen kimutatták, hogy a BEAST küldetés által nemrégiben felfedezett – és „BEASTies” névre keresztelt – óriásbolygókat valószínűleg nem sokkal kialakulásuk után kilökték eredeti rendszerükből, majd más csillagok foglyul ejtették őket.
A csillagászok által eddig felfedezett bolygórendszerek figyelemre méltó sokféleséget mutatnak. Az olyan rendszerekben, mint a TRAPPIST-1, több kicsi, sziklás bolygó szorosan egymáshoz illeszthető a gazdacsillagokhoz közeli pályákon. Ezzel szemben Jupiter méretű bolygókat fedeztek fel több száz csillagászati egységnyi pályán (au, a Föld és a Nap távolsága) a gazdáiktól – ami gyakran megkérdőjelezi a csillagászok előzetes elképzeléseit a bolygórendszerek kialakulásáról.
2021-ben a B-csillag Exoplanet Abundance Study (BEAST) két Jupiter méretű bolygót fedezett fel, amelyek OB-típusú csillagok körül keringenek. Ezek forró csillagok, tömegük legalább 2.4-szerese a Napénak. A jelenlegi elméletek azt sugallják, hogy az OB-típusú csillagok által kibocsátott intenzív sugárzásnak el kellett volna párologtatnia az őket eredetileg körülvevő bolygóképző anyag korongjait – ezzel kizárva a bolygók kialakulását. Létezésük rejtélyét tovább fokozza, hogy az egyik BEAST 556 au távolságban kering gazdája körül, ami jóval több mint 10-szer nagyobb, mint a Plútó és a Nap távolsága.
Most Parker és Daffern-Powell magyarázatot dolgozott ki a BEAST-ek kialakulására. A korábbi tanulmányok szerint lehetségesnek kell lennie a bolygók bolygórendszerek közötti cseréjének. Ez akkor fordulhat elő, ha egy bolygót valamilyen módon kilöknek eredeti gazdacsillagjából, és egy másik csillag elfogja, miközben a csillagközi térben vándorol. Egy másik lehetőség az, hogy egy bolygót ellopnak, amikor két csillag közel halad egymáshoz.
Ritkán lakott régiók
Ezek a forgatókönyvek első pillantásra nagyon valószínűtlennek tűnnek, különösen azért, mert az OB-csillagok általában a galaxis ritkábban lakott területein léteznek. Egyes csillagászok azonban úgy vélik, hogy az OB csillagok sokkal nagyobb csillagsűrűségű faiskolákban keletkezhettek. Ezt egy olyan időszak követte, amikor a csillagok gyorsan eltávolodtak egymástól. Egy ilyen forgatókönyv szerint a bolygók csillagok közötti cseréje sokkal könnyebben megtörténhetett volna ezeken a sűrű területeken.
Folyékony fém, rubin és zafír záporozhat a hatalmas exobolygóra
Ennek az ötletnek a feltárása érdekében a sheffieldi páros számítógépes szimulációkat végzett csillagiskolákban, hogy megbecsülje, milyen könnyen történhetnek ezek a bolygórablások. Eredményeik azt mutatták, hogy a sűrű csillagkeletkezési régió kialakulásának első 10 millió évében átlagosan egyszer történt befogás. A szimulációk arra is utalnak, hogy a BEAST-okat nagyobb valószínűséggel fogták el szabadon lebegő bolygóként, mintsem közvetlenül ellopták őket, tekintettel pályájuk alakjára és méretére.
Ez a felfedezés megerősíti azt az elképzelést, hogy a gazdacsillagoktól 100 au-nál nagyobb távolságra keringő bolygók már nem foglalják el azokat a rendszereket, ahol eredetileg kialakultak. A duó eredményei fontos útmutatást adnak a BEAST küldetés jövőbeli megfigyeléseihez, és segítenek jobban megmagyarázni a bolygórendszerek ma megfigyelt hatalmas sokféleségét.
A kutatás leírása a A Királyi Csillagászati Társaság havi értesítése.
