Il mistero dietro le centinaia di strani pianeti fluttuanti scoperti… Telescopio spaziale James Webb (JWST) potrebbe essere un passo avanti verso una soluzione.
Molti pianeti "canaglia" privi di una stella madre si nascondono nell'universo. Questi pianeti fluttuanti (FFP), comprese coppie di mondi delle dimensioni di Giove in orbita l'uno attorno all'altro, sono misteriosi per gli scienziati. Ma un nuovo studio probabilmente esclude un modo in cui potrebbero esistere i cosiddetti oggetti binari di massa gioviana (JuMBO).
Gli astronomi hanno scoperto questi oggetti più di 20 anni fa, utilizzando il telescopio a infrarossi del Regno Unito alle Hawaii. Da allora, gli osservatori hanno individuato e incappato in centinaia di questi oggetti astronomici canaglia La cattura più grande dell'anno scorso. Questa massa, scoperta dal potente telescopio spaziale James Webb, è composta da più di 500 pianeti fluttuanti nello spazio trapezoidale della Nebulosa di Orione, un punto di nascita delle stelle.
Vale la pena notare che 80 di questi mondi hanno una massa compresa tra 0,7 e 13 volte la loro massa Gioveformarono coppie di pianeti orbitanti l'uno attorno all'altro.
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Queste entità misteriose hanno La comunità astronomica era perplessa. Per prima cosa, come si formano i JuMBO – e più in generale i FFP – è un mistero. Un'idea è che tali pianeti, accoppiati o meno, si formino quando nubi di gas e polvere collassano sotto la loro stessa gravità. È come una versione in miniatura della formazione stellare.
Un'altra ipotesi è che tali pianeti vengano allontanati dai loro fitti sistemi planetari dalla forza gravitazionale di un corpo particolarmente grande, Come una stella che passa.
"Il volo astrale è un metodo di produzione [FFPs]"," Dong LaiIl professore di astrofisica della Cornell University e autore senior del nuovo studio ha detto a WordsSideKick.com via e-mail. Infatti, dopo aver scoperto la mutazione l'anno scorso, un altro gruppo di ricerca calcolato I JuMBO avevano circa un quinto delle probabilità di essere allontanati dalle loro stelle madri da una stella di passaggio rispetto agli altri FFP.
Per apprendere il processo attraverso il quale si formano oggetti massicci e altri oggetti ghiacciati, Lai e Fang Yuanyu, uno studente dell'Università Jiao Tong di Shanghai in Cina, hanno creato decine di migliaia di simulazioni di un sistema planetario contenente una coppia di pianeti della massa di Giove in orbita attorno al sole. -come una stella.
In ciascuna simulazione, i ricercatori hanno lasciato passare una seconda stella di dimensioni simili e hanno calcolato la frazione di simulazioni in cui entrambi i pianeti sono stati espulsi dall'orbita. In tutte le simulazioni, Lie e Yu hanno tenuto conto di diversi fattori, come le masse dei pianeti, la loro relativa separazione e la velocità della stella che vola vicino alla stella madre, per vedere come questi fattori influenzano il numero di volte in cui gli oggetti massicci vengono osservati. espulso.
Hanno scoperto che era più probabile che si formassero oggetti massicci se i pianeti inizialmente orbitavano vicini l'uno all'altro o se le loro masse erano fino a 4 volte la massa di Giove. Ma anche nello scenario più probabile, le probabilità che i due pianeti venissero espulsi simultaneamente erano ancora incredibilmente basse – meno dell'1%.
Al contrario, i singoli pianeti avevano tipicamente centinaia di volte più probabilità di essere espulsi durante i sorvoli stellari, creando FFP solitari. In effetti, Lai ritiene che tali visitatori stellari possano aver dato vita ai FFP della Nebulosa di Orione. Le simulazioni hanno anche mostrato che gli unici orbiter sopravvissuti sono stati scossi violentemente, e i loro percorsi inizialmente circolari si sono deviati in percorsi ellittici.
I risultati di Lai e Yu, che non sono ancora stati sottoposti a revisione paritaria, sono stati inviati a The Astrophysical Journal e sono disponibili come prestampa tramite arXiv.
Lai e Yu credono che la loro ricerca renda il modello del collasso delle nuvole una spiegazione più probabile per come si formano gli oggetti massicci. Tuttavia, Lai vede le simulazioni come una sorta di esperimento di fisica che potrebbe aiutare con le future osservazioni con telescopi come il telescopio. Osservatorio Vera C. RubinChe è in costruzione in Cile.
Ad esempio, i risultati delle loro simulazioni saranno utili per comprendere cosa succede ai sistemi planetari negli ammassi stellari densi e per identificare sistemi planetari esotici come i pianeti catturati, ha detto Lai.