Zvijezde M-tipa (crveni patuljak) su hladniji objekti male svjetlosti i niske svjetlosti koji čine ogromnu većinu zvijezda u našem Svemiru - što čini 85% zvijezda u samoj galaksiji Mliječni put. Posljednjih godina pokazale su se da su ove zvijezde riznica lovaca na egzoplanete, s više zemaljskih (aka. Nalik na Zemlju) planeta, potvrđenih oko najbližih crvenih patuljaka Sunčevog sustava.
No, ono što još više iznenađuje jest činjenica da su neki crveni patuljci pronašli planete koji su veličine i mase usporedivi s Jupiterom. Nova studija koju je proveo tim istraživača sa Sveučilišta u Centralnom Lancashireu (UCLan) bavila se misterijom kako se to moglo dogoditi. U biti, njihov rad pokazuje da plinskim divovima treba samo nekoliko tisuća godina da se formiraju.
Studija, koja se nedavno pojavila u časopisu Astronomija i astrofizika, djelo je dr. Anthonyja Mercera i dr. Dimitrisa Stamatellosa iz UCLan-a Jeremiah Horrocks, Instituta za matematiku, fiziku i astronomiju (JHI - MPA). Dr. Mercer, čitatelj astrofizike s JHI - MPA, vodio je istraživanje pod nadzorom dr. Stamatellosa, koji vodi institut grupu "Teoretski stvaranje zvijezda i egzoplaneti".
Zajedno su proučavali kako se planete mogu formirati oko zvijezda crvenih patuljaka kako bi utvrdile koji će mehanizam omogućiti stvaranje supermasivnih plinskih divova. Prema konvencionalnim modelima formiranja planeta, gdje postupno stvaranje čestica prašine vodi do progresivno većih tijela, sustavi crvenih patuljaka ne bi trebali imati dovoljnu masu da formiraju planete tipa super Jupiter.
Da bi istražili ovu nepodudarnost, Mercer i dr. Stamatellos koristili su UK Distributed Research koristeći superračunalo Advanced Computing (DiRAC) - koje povezuje objekte na Cambridgeu, Durhamu, Edinburghu i Sveučilištu Leicester - za simulaciju evolucije protoplanetarnih diskova oko crvenih patuljaka. Ovi rotirajući diskovi plina i prašine uobičajeni su oko svih novorođenih zvijezda i ono što na kraju dovodi do stvaranja planeta.
Otkrili su da se, ako su ti mladi diskovi dovoljno veliki, mogu fragmentirati u različite dijelove, koji bi se spojili zahvaljujući međusobnoj gravitacijskoj privlačnosti i tako stvorili planete divovskih plinova. Međutim, ovo bi zahtijevalo da se planeti formiraju u roku od nekoliko tisuća godina, što je vremenski raspon koji je u astrofizičkom pogledu izuzetno brz. Kao što je dr. Mercer objasnio:
„Činjenica da bi planeti možda mogli formirati u tako kratkom vremenskom razmaku oko sićušnih zvijezda nevjerojatno je uzbudljiva. Naš rad pokazuje da je formiranje planeta posebno snažno: drugi se svjetovi mogu oblikovati čak i oko malih zvijezda na različite načine, pa su stoga i planete možda raznovrsnije nego što smo prije mislili. "
Njihova su istraživanja također pokazala da će ovi planeti biti izuzetno vrući nakon što se formiraju, s temperaturama koje dosežu tisuće stupnjeva u njihovim jezgrama. Budući da nemaju unutarnji izvor energije, s vremenom će postajati sve blijeđi. To znači da bi te planete bilo lako promatrati u infracrvenoj valnoj duljini kad su još mladi, ali prozor za izravno promatranje bio bi malen.
Ipak, takve bi se planete i dalje moglo posredno promatrati na temelju njihovog utjecaja na njihovu matičnu zvijezdu, a to je način na koji se obično nalaze planete u orbiti oko crvenih patuljaka. To je poznato kao metoda radijalne brzine (aka. Dopplerova spektroskopija), gdje promjene u spektru zvijezde pokazuju da se kreće, što je pokazatelj da planete vrše svoj gravitacijski utjecaj na nju. Stamatellos je dodan:
„To je bio prvi put da nismo mogli samo vidjeti planete kako se formiraju u računalnim simulacijama, već smo odredili njihova početna svojstva s velikim detaljima. Bilo je fascinantno otkriti da su ovi planeti vrste "brzih i žestokih" - formiraju se brzo i neočekivano su vrući. "
Ovi rezultati nisu ništa ako nisu pravovremeni. Nedavno su astronomi otkrili drugi ekstrasolarni planet oko Proxime Centauri, najbliže našoj zvijezdi. Za razliku od Proxime b, veličine Zemlje, stjenovite i orbite unutar zone za stanovanje zvijezde; Smatra se da je Proxima c 1,5 puta veća od Zemlje, upola masnija od Neptuna (što ga čini mini-Neptunom), a orbitira izvan naselja za stanovanje Proxime Centauri.
Znajući da postoji mogući mehanizam koji omogućuje plinskim divovima da se formiraju oko zvijezda crvenih patuljaka, stavlja nas korak bliže razumijevanju ovih potpuno uobičajenih, ali još uvijek misterioznih zvijezda.
