M tipo (raudonosios nykštukės) žvaigždės yra vėsesni, mažos masės, mažo ryškumo objektai, sudarantys didžiąją dalį žvaigždžių mūsų Visatoje - jie sudaro 85% žvaigždžių vien Paukščių Tako galaktikoje. Pastaraisiais metais šios žvaigždės įrodė, kad egzoplanetų medžiotojai yra lobis: daugybė antžeminių (dar kitaip - Žemės) planetų yra patvirtintos aplink Saulės sistemos artimiausius raudonuosius nykštukus.
Bet dar labiau stebina tai, kad kai kuriuose raudonuosiuose nykštukuose buvo aptikta planetų, kurių dydis ir masė yra panaši į Jupiterio, skriejančio po jas. Naujame Centrinio Lankašyro universiteto (UCLan) tyrėjų grupės atliktame tyrime nagrinėjama paslaptis, kaip tai galėtų įvykti. Iš esmės jų darbas rodo, kad dujų milžinams susiformuoti reikia tik kelių tūkstančių metų.
Tyrimas, kuris neseniai pasirodė žurnale Astronomija ir astrofizika, buvo dr. Anthony Mercerio ir dr. Dimitris Stamatellos iš UCL Jeremiah Horrocks Matematikos, fizikos ir astronomijos instituto (JHI - MPA) darbas. Dr. Mercer, astrofizikos skaitytojas kartu su JHI - MPA, vadovavo tyrimams, prižiūrimas dr. Stamatellos, kuris vadovauja instituto grupei „Teorinis žvaigždžių formavimasis ir egzoplaneta“.
Kartu jie tyrė, kaip aplink raudonas nykštukines žvaigždes galėtų formuotis planetos, kad nustatytų, koks mechanizmas leistų suformuoti super masyvius dujų milžinus. Pagal įprastus planetų formavimo modelius, kai dėl laipsniško dulkių dalelių kaupimosi atsiranda vis didesni kūnai, raudonųjų nykštukinių sistemų masė neturėtų būti tokia, kad susidarytų super-Jupiterio tipo planetos.
Norėdami ištirti šį neatitikimą, Mercer ir Dr. Stamatellos pasinaudojo JK paskirstytuoju tyrimu, naudodamas „Advanced Computing“ (DiRAC) superkompiuterį, kuris jungia Kembridžo, Durhamo, Edinburgo ir Lesterio universiteto įrenginius, kad imituotų protoplanetinių diskų evoliuciją aplink raudonąsias nykštukines žvaigždes. Šie besisukantys dujų ir dulkių diskai yra paplitę aplink visas naujai atsiradusias žvaigždes ir yra tai, kas ilgainiui lemia planetos susidarymą.
Jie nustatė, kad jei šie jauni diskai yra pakankamai dideli, jie gali suskaidyti į skirtingus gabalus, kurie susilies dėl abipusio gravitacinio patrauklumo ir sudarys dujų milžiniškas planetas. Tačiau tam reikės, kad planetos susiformuotų per kelis tūkstančius metų - tai astrofizikos požiūriu labai greitas laikas. Kaip paaiškino dr. Mercer:
„Tai, kad planetos gali susiformuoti per trumpą laiką aplink mažytes žvaigždes, yra nepaprastai įdomu. Mūsų darbas rodo, kad planetų formavimasis yra ypač tvirtas: kiti pasauliai gali susiformuoti net aplink mažas žvaigždes įvairiais būdais, todėl planetos gali būti įvairesnės, nei mes manėme anksčiau “.
Jų tyrimai taip pat parodė, kad susidarius šioms planetoms bus ypač karšta, o jų šerdies temperatūra sieks tūkstančius laipsnių. Kadangi jie neturi vidinio energijos šaltinio, laikui bėgant jie taps silpnesni. Tai reiškia, kad šias planetas būtų lengva stebėti infraraudonųjų spindulių bangos ilgiuose, kai jos dar yra jaunos, tačiau langas tiesioginiam stebėjimui būtų mažas.
Vis dėlto tokias planetas dar buvo galima pastebėti netiesiogiai, remiantis jų poveikiu žvaigždei šeimininkei - taip paprastai buvo atrastos planetos, kurios skrieja aplink raudonąsias nykštukines žvaigždes. Tai yra žinoma kaip radialinio greičio metodas (dar žinomas kaip Doplerio spektroskopija), kai žvaigždės spektro pokyčiai rodo, kad ji juda, tai rodo, kad planetos daro savo gravitacinę įtaką. „Stamatellos“ pridėjo:
„Tai buvo pirmas kartas, kai mums pavyko ne tik pamatyti kompiuterinių modeliavimų metu besiformuojančias planetas, bet ir labai detaliai nustatyti jų pradines savybes. Buvo įdomu sužinoti, kad šios planetos yra „greitos ir pasiutusios“ rūšies - jos greitai formuojasi ir yra netikėtai karštos “.
Šie rezultatai yra kas, jei ne laiku. Neseniai astronomai aptiko antrąją ekstrasolos planetą aplink Kiksurio „Proxima“ - artimiausią žvaigždę mums patiems. Skirtingai nuo „Proxima b“, kuris yra žemės dydžio, uolėtas ir skrieja žvaigždės gyvenamojoje zonoje; Manoma, kad „Proxima c“ yra 1,5 karto didesnis už Žemės dydį, perpus masyvesnis nei Neptūnas (todėl tai yra mažasis Neptūnas) ir skrieja gerai už „Proxima Centauri“ gyvenamosios zonos ribų.
Žinojimas, kad yra galimas mechanizmas, leidžiantis dujų milžinams susiformuoti aplink raudonas nykštukines žvaigždes, leidžia mums žengti žingsnį arčiau suprasti šias visiškai įprastas, bet vis dar paslaptingas žvaigždes.
