M tipa (sarkanā pundura) zvaigznes ir vēsāki objekti, mazmasas, maza apgaismojuma objekti, kas veido lielāko daļu zvaigžņu mūsu Visumā - tie veido 85% zvaigžņu tikai Piena ceļa galaktikā. Pēdējos gados šīs zvaigznes ir izrādījušās eksoplanētu mednieku dārgumu krātuves, kurās ap Saules sistēmas tuvākajiem sarkanajiem punduriem ir apstiprinātas vairākas sauszemes (aka. Zemei līdzīgas) planētas.
Bet vēl pārsteidzošāks ir fakts, ka dažiem sarkaniem punduriem ir planētas, kuru lielums un masa ir salīdzināmi ar Jupiteru, kas ap tām riņķo. Jauns pētījums, ko veica Centrālā Lankašīras universitātes (UCLan) pētnieku grupa, ir pievērsies noslēpumam, kā tas varētu notikt. Būtībā viņu darbs parāda, ka gāzes gigantu veidošanai nepieciešami tikai daži tūkstoši gadu.
Pētījums, kas nesen parādījās žurnālā Astronomija un astrofizika, bija Dr. Anthony Mercer un Dr. Dimitris Stamatellos no UCLan Jeremiah Horrocks Matemātikas, fizikas un astronomijas institūta (JHI - MPA). Dr Mercer, astrofizikas lasītājs ar JHI - MPA, vadīja pētījumus Dr. Stamatellos uzraudzībā, kurš vada institūta grupu “Zvaigžņu teorētiskā veidošanās un eksoplanets”.
Kopā viņi pētīja, kā planētas varētu veidoties ap sarkanām punduru zvaigznēm, lai noteiktu, kāds mehānisms ļautu veidot supermasīvus gāzes milžus. Saskaņā ar parastajiem planētas veidošanās modeļiem, kur pakāpeniska putekļu daļiņu uzkrāšanās noved pie pakāpeniski lielākiem ķermeņiem, sarkano punduru sistēmām nevajadzētu būt pietiekamai masai, lai veidotos super-Jupitera tipa planētas.
Lai izpētītu šo neatbilstību, Mercer un Dr. Stamatellos izmantoja Apvienotās Karalistes izplatīto pētījumu, izmantojot Advanced Computing (DiRAC) superdatoru - kas savieno iekārtas Kembridžā, Durham, Edinburgā un Lesteras universitātē -, lai modelētu protoplanētisko disku attīstību ap sarkanām punduru zvaigznēm. Šie rotējošie gāzes un putekļu diski ir izplatīti ap visām tikko dzimušajām zvaigznēm un ir tie, kas galu galā noved pie planētas veidošanās.
Viņi atrada, ka, ja šie jaunie diski ir pietiekami lieli, tie var sadalīties dažādos gabalos, kas savstarpējās gravitācijas pievilcības dēļ saplūst, veidojot gāzes milzu planētas. Tomēr tas prasītu, lai planētas veidotos dažu tūkstošu gadu laikā - laika posmā, kas astrofizikā ir ārkārtīgi ātrs. Kā paskaidroja Dr Mercer:
“Fakts, ka planētas tik īsā laikā var veidoties ap mazām zvaigznēm, ir neticami aizraujoši. Mūsu darbs parāda, ka planētu veidošanās ir īpaši spēcīga: citas pasaules var veidoties pat ap mazām zvaigznēm visdažādākajos veidos, un tāpēc planētas var būt daudzveidīgākas, nekā mēs iepriekš domājām. ”
Viņu pētījumi arī norādīja, ka šīs planētas pēc veidošanās būtu ārkārtīgi karstas, un to kodolos temperatūra sasniegtu tūkstošiem grādu. Tā kā viņiem nav iekšēja enerģijas avota, laika gaitā tie kļūs vājāki. Tas nozīmē, ka šīs planētas būtu viegli novērot infrasarkanā viļņa garumā, kad tās vēl ir jaunas, bet logs tiešai novērošanai būtu mazs.
Tomēr šādas planētas joprojām varēja novērot netieši, pamatojoties uz to ietekmi uz saimniekzvaigzni, kā parasti parasti ir atrastas planētas, kas riņķo ap sarkanām punduru zvaigznēm. To sauc par radiālā ātruma metodi (pazīstama arī kā Doplera spektroskopija), kur zvaigznes spektra izmaiņas norāda, ka tā kustas, kas norāda uz planētām, kas uz to ietekmē gravitācijas spēku. Pievienoja Stamatellos:
“Šī bija pirmā reize, kad mums bija iespēja ne tikai redzēt planētu veidošanos datorsimulācijās, bet arī ļoti detalizēti noteikt to sākotnējās īpašības. Bija aizraujoši uzzināt, ka šīs planētas ir 'ātras un negantas' - tās ātri veidojas un ir negaidīti karstas. "
Šie rezultāti ir nekas, ja ne savlaicīgi. Nesen astronomi atklāja otru ekstrasolāru planētu ap Proxima Centauri, kas ir tuvākā zvaigzne mūsu pašu. Atšķirībā no Proxima b, kas ir Zemes izmēra, akmeņains un riņķo ap zvaigznes apdzīvojamo zonu; Tiek uzskatīts, ka Proxima c ir 1,5 reizes lielāks par Zemes izmēru, uz pusi masīvāks nekā Neptūns (padarot to par mini Neptūnu), un tas riņķo labi ārpus Proxima Centauri apdzīvojamās zonas.
Zinot, ka ir iespējams mehānisms, kas ļauj gāzes milžiem veidoties ap sarkanajām punduru zvaigznēm, tiek solīts tuvāk šo pilnībā izplatīto, bet joprojām noslēpumaino zvaigžņu izpratnei.
