Dannelse af planeter omkring binære stjerner

Pin
Send
Share
Send

Fantastisk science fiction og rumkunst afbilder ofte det dejlige syn på en dobbelt solnedgang, hvor et par binære stjerner dypper under horisonten (tænk Star Wars). Kan dannelse af stjernesystemer endda understøtte en akkretionsdisk, fra hvilken der skal dannes planeter? Dette er spørgsmålet, som et nyt papir fra M. G. Petr-Gotzens og S. Daemgen fra European Southern Observatory med S Correia fra Astronomiches Institut Potsdam forsøger at besvare.

Observationer af enkelte unge stjerner med diske har afsløret, at hovedkraften, der forårsager spredningen af ​​disken, er selve stjernen. Stjernevind og strålingstryk sprænger disken væk inden for 6 til 10 millioner år. Forudsigeligt vil mere massive og varmere stjerner sprede deres diske hurtigere. Men "mange stjerner er medlemmer af et binært eller flere system, og for nærliggende sollignende stjerner er den binære fraktion endda så høj som ~ 60%." Kunne tyngdepunktforstyrrelser eller den ekstra intensitet fra to stjerner stribe skiver, før planeter kunne dannes?

For at udforske dette observerede teamet 22 unge og dannede binære stjernesystemer i Orion-tågen for at se efter tegn på diske. De brugte to primære metoder: Den første var at kigge efter overskydende emissioner i det nær infrarøde. Dette vil spore akkretionsskiver, da de udstråler absorberet energi som varme. Det andet var at se spectroskopisk efter specifik bromemission, der er begejstret, da magnetfeltet for den unge stjerne trækker dette (og andre) elementer fra disken ud på stjerneroverfladen.

Da resultaterne blev analyseret, fandt de, at op til 80% af de binære systemer havde en aktiv akkretionsdisk. Mange indeholdt kun en disk omkring den primære stjerne, selvom næsten lige så mange indeholdt diske omkring begge stars. Kun et system havde bevis for en akkretionsdisk omkring kun sekundær (lavere masse) stjerne. De forfattere bemærker, ”[t] han underrepræsentation af aktiv akkretion
diske blandt sekundærer antyder, at diskspredning fungerer hurtigere på (potentielt) lavere masse-sekundærer, hvilket fører til, at vi spekulerer i, at sekundærer muligvis er mindre tilbøjelige til at danne planeter. ”

Imidlertid var gennemsnitsalderen for de observerede stjerner kun ~ 1 million år. Dette betyder, at selvom diske muligvis kan dannes, var undersøgelsen ikke omfattende nok til at afgøre, om de ville vare eller ej. Alligevel afslører en undersøgelse af de i øjeblikket kendte ekstrasolplaneter, at de skal. Forfatterne kommenterer, ”[en] næsten 40 af alle de ekstra-solplaneter, der hidtil er opdaget, bor i brede binære systemer, hvor komponentadskillelsen er større end 100AU (stor nok til at planetdannelse omkring en stjerne ikke stærkt skal indledes [sic] af ledsagerstjernen). ”

Mærkeligt nok ser det ud til at være i strid med et papir fra 2007 af Trilling et al. der studerede andre binære systemer for det samme IR-overskud, der indikerer affaldsskiver. I deres undersøgelse bestemte de “[en] meget stor fraktion (næsten 60%) af de observerede binære systemer
med små (<3 AU) separationer har overskydende termisk emission. ” Dette antyder, at sådanne nære systemer faktisk kan være i stand til at tilbageholde diske i nogen tid. Det er uklart, om det kan holdes længe nok til at danne planeter, skønt det forekommer usandsynligt, da der ikke kendes nogen exoplaneter omkring tætte binære planter.

Pin
Send
Share
Send