Najbardziej niezwykłe obiekty astronomiczne we Wszechświecie

Japońscy naukowcy poinformowali, że wokół supermasywnych czarnych dziur mogą tworzyć się systemy z dziesiątkami tysięcy olbrzymich planet. Wiadomo, że pulsary, szybko obracające się gwiazdy neutronowe, mają planety.

Co reprezentuje sobą ciało stałe, które powstaje w najbardziej nieodpowiednich do tego warunkach?

Krnąbrny dysk protoplanetarny

Tylko w przypadku gwiazd obserwuje się układy planetarne. Z rzadkimi wyjątkami. Naukowcy z kilku japońskich uniwersytetów postanowili udowodnić, że supermasywne czarne dziury w aktywnych jądrach galaktyk również mogą mieć planety.

Supermasywna czarna dziura jest kilka milionów razy cięższa od Słońca. Dyski gazu wokół tych Gargantuów emitują ogromną ilość energii, powodując akrecję materii i tworzenie torusa – figury o kształcie pączka. Teoretycznie mogą istnieć obszary niedostępne dla promieniowania, a zatem zimne. Cząsteczki pyłu w takich miejscach są pokryte lodem i łatwiej się łączą.

Na podstawie tego założenia naukowcy modelowali zachowanie lodowego pyłu w supermasywnej czarnej dziurze. Kiedy rozmiar płatków śniegu osiąga centymetr, zbijają się one w śnieżki, a następnie w duże formacje. Powstaje rodzaj chmury protoplanetarnej, która w pewnym momencie traci stabilność i powoduje powstanie wielu planet kilkadziesiąt razy cięższych niż Ziemia.

Bardziej prawdopodobne jest, że układy planetarne powstaną w aktywnych jądrach galaktyk Seyferta (np. Droga Mleczna), niż w kwazarach. Formują się one przez miliardy lat, jeśli centrum gromady gwiazd jest bardzo ciemne.

Planety, które powstały w tak niezwykłych warunkach, muszą dopiero zostać odkryte. Być może do bezpośrednich obserwacji odpowiednie są ciężkie kosmiczne interferometry rentgenowskie. Pośrednim dowodem na istnienie dysku protoplanetarnego jest zmiana widm w zakresie milimetrowym.

Brązowe karły

W pobliżu młodych brązowych karłów znaleziono ponad sto dysków z gazem i pyłem – niezwykłych obiektów położonych między gwiazdami i planetami. Niedawno międzynarodowy zespół naukowców, korzystając z danych z interferometru radiowego ALMA zainstalowanego na pustyni Atakama, badał układ podwójny 2M1207 z młodego brązowego karła i gigantycznej planety, który po raz pierwszy udało się zaobserwować bezpośrednio. Wiek obiektów wynosi tylko pięć do dziesięciu milionów lat.

Planeta 2M1207b okazała się znacznie mniej ciemna, niż wynika to z obliczeń. Dało to powód do spekulowania o obecności atmosfery z gęstymi chmurami. Jej towarzyszka ma także dysk gazowy i pyłowy, ale zbyt wąski. Być może jest to wynik wpływu planety.

Samotne planety

Nic dziwnego, że brązowe karły są uważane za ciała podobne do planet. Zbyt małe, aby wywołać samopodtrzymującą się reakcję syntezy jądrowej w swoim wnętrzu, wkrótce po powstaniu ochładzają się, a następnie kurczą. Trwa to kilkaset milionów lat.

Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych i Kanady odkryli, że znajdujący się najbliżej Słońca brązowy karzeł SIMP0136 w rzeczywistości jest ogromną samotną planetą wśród grupy gwiazd Carina-Near poruszających się razem w przestrzeni.

Obiekt SIMP0136 jest 13 razy cięższy od Jowisza, co powoduje, że znajduje się na samej granicy oddzielającej brązowe karły od planet. Takie obiekty o masie planetarnej swobodnie poruszające się w przestrzeni (zwane również planeto) są bardzo ważne dla naukowców, ponieważ umożliwiają stosunkowo łatwe badanie atmosfery. Ale znalezienie ich jest niezwykle trudne.

Przyciąganie pulsara

Pierwszy układ planetarny poza Układem Słonecznym został odkryty w 1992 roku w przypadku pulsara PSR B1257 + 12 – w odległości 2300 lat świetlnych od nas. Pulsar to gwiazda neutronowa obracająca się z monstrualną prędkością, emitując ogromną ilość energii elektromagnetycznej. Jest to produkt wybuchu supernowej. Eksplozja powinna zniszczyć wszelkie znajdujące się w pobliżu ciała. Jak więc przetrwały planety?

Istnieje hipoteza, że planety na nowo uformowały się wokół pulsara, który w jakiś sposób zagarnął materiał gwiazdy macierzystej. Dowody zdobyli astronomowie z Wielkiej Brytanii, którzy obserwowali jeden z najbliższych pulsarów – Geminga, oddalony o 800 lat świetlnych od nas. W 1997 roku wydawało się, że widzieli planetę, ale potem zaprzeczyli temu odkryciu.

Brytyjscy naukowcy badali Geminga w tamtych latach za pomocą teleskopu Jamesa Clerk Maxwella (Hawaje), działającego w zakresie submilimetrowym. W 2013 r. otrzymali dane ze zaktualizowanej kamery i połączyli dwa rodzaje zdjęć. Wokół pulsara zobaczyli łuk – falę uderzeniową, która powstaje z powodu bardzo dużej prędkości obiektu, większej niż prędkość dźwięku w gazie międzygwiezdnym.

Prawdopodobnie cząstki pyłu i gazu zbierają się z tego łuku i dryfują do pulsara. Według obliczeń masa materiału jest kilkakrotnie większa niż Ziemi. To wystarczy, aby powstała planeta. Ale nie wystarczy, aby rozwiązać tajemnicę sprzed 25 lat dotyczącą pochodzenia planet wokół pulsarów.

Autorstwo: Tatiana Piczugina
Ilustracja: Mikkehouse (CC0)
Źródło: pl.SputnikNews.com

Ocena wpisu
  Liczba głosów: 0   Średnia ocena: 0
UWAGA! Jakiś film nie działa? Zgłoś to w komentarzu a postaram się szybko naprawić!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.