Cluj 9°C
Timișoara 13°C
Iași 10°C
De ce planetele sistemelor cu doi sori sunt O raritate: Einstein e „vinovat”
Planetele care orbitează doi sori: De ce sunt atât de rare?
Astronomii au descoperit un model surprinzător în univers: deși planetele ar trebui să se formeze frecvent, iar multe stele există în perechi, planetele care orbitează două stele simultan sunt extrem de rare. Un studiu recent oferă o explicație posibilă, bazată pe teoria relativității generale a lui Albert Einstein.
Mecanismele din spatele rarității planetelor
Dintre cele peste șase mii de exoplanete confirmate până acum, majoritatea descoperite de Telescopul Spațial Kepler și de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), doar 14 au fost observate orbitând sisteme binare. Astronomii se așteptau la sute de astfel de lumi, asemănătoare cu planeta Tatooine din „Star Wars”. Cele două stele dintr-un sistem binar se rotesc una în jurul celeilalte pe orbite eliptice. O planetă care le orbitează pe ambele este influențată de gravitația lor combinată, ceea ce face ca orbita sa să se rotească lent, un fenomen numit precesie.
Pe măsură ce stelele se apropie treptat una de alta, precesia lor se accelerează, în timp ce precesia planetei încetinește. La un moment dat, cele două ritmuri pot intra în rezonanță. Atunci, orbita planetei devine instabilă, alungindu-se tot mai mult. Pot avea loc două scenarii: planeta ajunge foarte aproape de stele și este distrusă sau absorbită, sau este aruncată complet din sistem. În ambele cazuri, planeta dispare.
Teoria relativității generale, cheia înțelegerii
Fenomenul este legat direct de teoria formulată de Albert Einstein în 1915, care descrie gravitația ca o deformare a spațiu-timpului. Aceeași teorie explică și particularități ale orbitei lui Mercur, care nu pot fi descrise complet doar prin legile lui Newton. În sistemele binare, pe măsură ce stelele se apropie de-a lungul a milioane și miliarde de ani, efectele relativiste devin tot mai importante. Acestea modifică dinamica orbitelor și pot duce la distrugerea planetelor.
Procesul este relativ rapid la scară cosmică, ceea ce explică absența planetelor în jurul sistemelor binare foarte apropiate. Practic, multe dintre ele au existat, dar au fost eliminate de-a lungul timpului. De asemenea, majoritatea planetelor cunoscute a fi în sisteme binare se află chiar la marginea unei „zone de instabilitate”, unde gravitația combinată a stelelor face imposibilă menținerea unor orbite stabile. Se crede că aceste planete s-au format mai departe și au migrat ulterior spre interior.
Implicații pentru înțelegerea universului
Descoperirea arată că relativitatea generală nu explică doar fenomene extreme, ci influențează și evoluția sistemelor planetare. În unele cazuri stabilizează orbite, în altele le destabilizează complet, modelând astfel arhitectura Universului. Simulările arată că aproximativ 80% dintre planetele din jurul sistemelor binare strânse ar deveni instabile și ar fi distruse în timp. În cele din urmă, acest lucru explică de ce observăm atât de puține.
Studiul a fost publicat în revista The Astrophysical Journal Letters.
