Új megoldás a csillagkörüli korongokból hiányzó bolygók kérdésére

3009

A fiatal csillagok körüli korongokban megfigyelt gyűrűk, rések kialakulásának egyik magyarázata a benne születő bolygókhoz köthető. Ez az elmélet viszont nem magyarázza, hogy miért találunk csak olyan ritkán a gyűrűkhöz tartozó bolygókat. Új, szuperszámítógépekkel futtatott szimulációk alapján a bolygó maga mögött képes hagyni a kialakult gyűrűt. Az eredmények nem csak azt támasztják alá, hogy a bolygók hozzájárulnak a gyűrűk kialakulásához, de a szimulációk alapján a vándorló bolygók olyan különféle mintázatokat hoznak létre a korongban, amikhez nagyon hasonlóakat már megfigyeltek létező rendszerekben.

A fiatal csillagokat gázból és porból álló protoplanetáris korong veszi körül. Az egyik legnagyobb teljesítményű rádióteleszkóp, az ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) felvételein különféle gyűrűket és réseket is láthatunk bennük. Ezt a korongban kialakuló bolygókezdemények gravitációs kölcsönhatásaival meg lehet magyarázni, de a gyűrűk közelében jórészt hiába kerestek bolygókat. A kutatásban a japán Ibaraki, Kogakuin és Tohoku egyetem kutatói vettek részt, benne pedig a világ egyik legizmosabb szuperszámítógépét, az ATERUI II-t (NAOJ, Japán) vetették be.

Az ATERUI II szimulációinak eredményei (felül) összevetve az ALMA valódi méréseivel (alul). A szaggatott vonal jelzi a bolygó keringési pályáját, a szürkére színezett rész pedig azt a területet jelzi, ahol a számítógép nem végzett számításokat. (Forrás: Kazuhiro D. Kanagawa, ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)

Az eredmények szerint az alacsony viszkozitású korongokban a bolygó pályája mentén kialakult gyűrű nem mozog együtt a befelé vándorló bolygóval. A kutatócsoport három jól elkülöníthető fázist különböztetett meg: az I-es fázisban az eredeti gyűrű változatlan marad, ahogyan a bolygó befelé sodródik. A II-es fázisban a kezdeti gyűrű deformálódni kezd, miközben egy új gyűrű alakul ki a bolygó új helyén. A III-as fázisra eltűnik a kezdeti gyűrű és csak az új pálya közelében található marad meg. Ez megmagyarázhatja, hogy miért találni olyan ritkán a külső gyűrű közelében bolygókat.

Az eredményeket részletesen bemutató szakcikk az Astrophysical Journal 2021. november 12-i számában jelent meg.

Forrás: NAOJ

Hozzászólás

hozzászólás