120 lat świetlnych od nas astronomowie dostrzegli osobliwy układ składający się z dwóch brązowych karłów oraz planety, która, ku zaskoczeniu badaczy, krąży na orbicie pod kątem 90 stopni do pary brązowych karłów. Odkrycia dokonano za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO).
Brązowe karły to obiekty gwiazdopodobne o zbyt małej masie, by mogły w nich zachodzić reakcje przemiany wodoru w hel. To właśnie te reakcje są głównym źródłem energii gwiazd. Z tego też powodu obiekty te określa się mianem nieudanych gwiazd. Brązowe karły to często znajdywane obiekty i często występują w parach z „udanymi” gwiazdami.
W 2018 roku astronomowie odkryli układ podwójny, znajdujący się około 120 lat świetlnych od nas, w którym oba elementy to brązowe karły. Był to drugi taki układ podwójny odkryty przez badaczy. Ale obserwacje wykazały, że jest coś dziwnego w ruchu tej rzadkiej pary, a dalsza analiza przyniosła zaskakujące wyniki. Według międzynarodowej grupy astronomów, kierowanej przez badaczy z University of Birmingham, parę nieudanych gwiazd, nazwaną 2M1510, okrąża na orbicie prostopadłej egzoplaneta.
Wyniki oraz opis obserwacji ukazał się na łamach pisma „Science Advances” (DOI: 10.1126/sciadv.adu0627).
Osobliwy układ
2M1510 to tzw. układ podwójny zaćmieniowy, w którym krążące wokół siebie obiekty przesłaniają się wzajemnie, co powoduje regularne zmiany jasności. To dopiero drugi znany taki układ i pierwszy, który posiada planetę i to na orbicie polarnej.
W ostatnich latach odkryto kilka planet orbitujących wokół układów podwójnych. Zazwyczaj orbity takich planet biegną mniej więcej w samej płaszczyźnie, w której okrążają się gwiazdy układu podwójnego. Uczeni przypuszczali, że mogą istnieć planety na orbitach prostopadłych do tej płaszczyzny. Modele pokazywały, że takie orbity mogą być stabilne. Ale brakowało dowodów. Aż do teraz.
– Mieliśmy wskazówki, że planety na prostopadłych orbitach wokół gwiazd podwójnych mogą istnieć, ale do tej pory brakowało nam wyraźnych dowodów na istnienie tego typu planety. Przeanalizowaliśmy wszystkie możliwe scenariusze i jedynym spójnym z zebranymi danymi jest ten, w którym planeta znajduje się na orbicie polarnej wokół tego układu podwójnego – powiedział Thomas Baycroft z University of Birmingham.
Egzoplaneta 2M1510 (AB) b
Egzoplaneta 2M1510 (AB) b została dostrzeżona podczas obserwacji mających na celu lepsze scharakteryzowanie pary brązowych karłów. Obserwacje te wykonywano przy pomocy instrumentu Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) na Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Obserwatorium Paranal w chilijskich Andach.
– Odkrycie było zrządzeniem losu. Nasze obserwacje nie były prowadzone w celu poszukiwania takiej planety lub konfiguracji orbitalnej. Jest to duże zaskoczenie i pokazuje, co jest możliwe w fascynującym Wszechświecie, w którym żyjemy, gdzie planeta może wpływać na orbity swoich dwóch gwiazd, tworząc delikatny niebiański taniec – powiedział Amaury Triaud z University of Birmingham, który w 2018 roku odkrył układ 2M1510.
Dwa brązowe karły, wokół których krąży egzoplaneta 2M1510 (AB) b, to młode obiekty. Badacze szacują, że mają około 45 milionów lat – to około jedna setna wieku naszego Słońca. Obiegają się co 21 dni, a w kulminacyjnym momencie zbliżają się do siebie na odległość zaledwie 5,6 miliona kilometrów.
Ale skąd planeta na orbicie polarnej? Badacze sądzą, że coś musiało wstrząsnąć tym układem. Zdarzenie to wyrzuciło ten świat na dziwaczną orbitę. Badacze sugerują, że mogła to być pobliska gwiazda, która przeszła obok i zaburzyła grawitacyjnie cały układ. Ale scenariuszy wyrzucenia planety na orbitę polarną może być wiele.
Źródło: ESO, University of Birmingham, Science, fot. ESO/L. Calçada