Два астрономи з Великої Британії показали, що деякі планети-гіганти, які обертаються далеко від зірок-господарів, ймовірно, були захоплені з планетних систем інших зірок. Використовуючи комп’ютерне моделювання, Річард Паркер і Емма Дафферн-Пауелл з Університету Шеффілда показали, що гігантські планети, нещодавно відкриті місією BEAST і названі «BEASTies», ймовірно, були викинуті зі своїх початкових систем незабаром після свого формування, а потім були захоплені іншими зірками.
Планетні системи, відкриті астрономами, відрізняються надзвичайною різноманітністю. У таких системах, як TRAPPIST-1, кілька малих скелястих планет можуть бути щільно зібрані разом на орбітах, близьких до зірок-господарів. Навпаки, планети розміром з Юпітер були виявлені на орбітах, що знаходяться в сотнях астрономічних одиниць (au, відстань від Землі до Сонця) від їхніх господарів, що часто ставить під сумнів упередження астрономів про те, як формуються планетарні системи.
У 2021 році B-star Exoplanet Abundance Study (BEAST) виявив дві планети розміром з Юпітер, що обертаються навколо зірок типу OB. Це гарячі зірки з масою щонайменше в 2.4 рази більшою за масу Сонця. Сучасні теорії припускають, що інтенсивне випромінювання, яке випромінюють зірки типу OB, повинно було випарувати диски планетоутворюючого матеріалу, який спочатку оточував їх, перешкоджаючи формуванню планет. Додатково таємниці їх існування додає те, що один із ЗВІРІВ обертається навколо свого господаря на відстані 556 а.о., що більш ніж у 10 разів перевищує відстань між Плутоном і Сонцем.
Тепер Паркер і Дафферн-Пауелл розробили пояснення утворення BEASTies. Як було запропоновано в попередніх дослідженнях, має бути можливий обмін планетами між планетними системами. Це може статися після того, як планета якимось чином викидається з початкової зірки-господаря та захоплюється іншою зіркою, коли вона блукає міжзоряним простором. Інша можливість полягає в тому, що планету викрадають, коли дві зірки пролітають близько одна до одної.
Малонаселені регіони
На перший погляд ці сценарії здаються дуже малоймовірними, особливо тому, що зірки OB зазвичай існують у більш рідконаселених регіонах галактики. Однак деякі астрономи вважають, що зірки OB могли сформуватися в яслах з набагато більшою щільністю зірок. Після цього настав період, коли зірки швидко розійшлися. За такого сценарію обмін планетами між зірками міг би відбуватися набагато легше в цих щільних регіонах.
Рідкий метал, рубін і сапфір можуть падати на величезну екзопланету
Щоб дослідити цю ідею, пара Шеффілда провела комп’ютерне моделювання зоряних ясел, щоб оцінити, наскільки швидко можуть статися ці планетні пограбування. Їхні результати показали, що в середньому захоплення відбувалося один раз протягом перших 10 мільйонів років еволюції щільної області зореутворення. Симуляції також показують, що BEASTies, швидше за все, були захоплені як вільно плаваючі планети, ніж викрадені безпосередньо, враховуючи форми та розміри їхніх орбіт.
Це відкриття підтверджує ідею про те, що планети, які обертаються на відстанях понад 100 a.u. від своїх зірок-господарів, більше не займають системи, де вони спочатку сформувалися. Результати дуету пропонують важливе керівництво для майбутніх спостережень місії BEAST і допомагають краще пояснити величезну різноманітність планетних систем, які ми спостерігаємо сьогодні.
Дослідження описано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
