Још нисам срео физичара који није веровао у лепоту опште теорије релативности – Ајнштајнов опис гравитације као закривљености простор-времена. На крају крајева, доследно је поткрепљивао безброј открића, посебно у астрофизици. Дакле, када неки космички феномен збуни научнике, за њих је исправно да рачунају на општу релативност да ће пронаћи неке одговоре.
Једна таква мистерија, описана у недавном раду у Тхе Астропхисицал Јоурнал Леттерстиче се циркумбинарних егзопланета – или боље речено, њиховог недостатка – у сада 6.000+ егзопланета потврђених до данас. Баш као планета Татуин из оригинала Ратови звездациркубинарне егзопланете круже око пара звезда, за разлику од једне.
Према новој студији, недостатак таквих планета око тесних бинарних система (тј. две звезде у релативно блиској близини једна другој) може се делимично објаснити ефектима опште релативности на интеракције три тела између две звезде и планете. Сложени гравитациони профил на крају доводи до пропасти планете или избацивања из орбите, према новом истраживању.
У потрази за двоструким заласцима сунца
Уз то, астрономи су претпоставили да бинарне звезде не би требало да буду драматично горе од усамљених звезда када је у питању формирање великих егзопланета; познато је да их угошћује отприлике 10% усамљених звезда. Међутим, задржавање тих планета може бити друга прича, јер било који облик не остаје увек стабилан на дужи рок. Ново истраживање је поставило питање зашто је то случај и које силе би могле да уклањају – или дестабилизују – те планете током времена.
Током свог рада, Кеплер је уочио око 3.000 бинарних звезданих система. Али од 3.000, астрономи су успели да пронађу само 47 кандидата за циркубинарне планете путем транзитни методод којих је само 14 потврђено да постоји.
„Имате оскудицу циркумбинарних планета уопште, и имате апсолутну пустињу око бинарних система са орбиталним периодима од седам дана или мање“, рекао је Мохамед Фархат, водећи аутор студије и постдокторски истраживач на Универзитету Калифорније у Берклију. изјава.
Летећи преблизу звездама
Са својим сарадником Џихадом Тоумом, физичарем на америчком универзитету у Бејруту у Либану, Фархат се окренуо старој поузданости: општој релативности. Ново истраживање је покушало да утврди да ли је привидна оскудица егзопланета око бинарних система производ технолошких недостатака или нешто сасвим друго, као што је утицај јаких орбиталних ефеката који су временом уклонили планете сличне објекте.
За студију, истраживачи су извршили математичку анализу како би проценили последице релативистичких сила око бинарних система. Као што се очекивало, општа теорија релативности је понудила неке интригантне одговоре. Конкретно, истраживачи су проучавали како општа теорија релативности може утицати на орбите тесних бинарних система како би постепено променила њихову оријентацију и преобликовала дугорочно гравитационо окружење.
У бинарним системима, звезде се клате ближе једна другој током десетина милиона година, а њихови орбитални параметри се постепено померају и смањују. Када планета – или чак наговештаји планетезимала који пупа – уђе у мешавину, њена орбита се издужује у танак овал, чинећи њену најближу и најдаљу удаљеност од звезде још екстремнијом.
„И на рути, наилази на ту зону нестабилности око бинарних, где се ефекти три тела постављају и гравитационо чисте зону“, објаснио је Тоума.
То би могло значити једну од две ствари: или планета лети преблизу звездама и бива распарчана од звезда, или планета лети предалеко и потпуно излази из система, рекао је Фархат. „У оба случаја, решићете се планете.
Недостаје или нестварно?
А опет, могло би бити да наше методе детекције егзопланета нису довољне. Али под претпоставком да постоје неоткривене сличности са Татуина, најновија анализа даје неко објашњење зашто их је било тако тешко пронаћи. Тих 14 кружних егзопланета за које знамо? Заиста срећни налази.
Са друге стране, Фархат и Тоума се сада питају да ли би сличан приступ могао да осветли како релативистички ефекти утичу на друге необјашњиве, екстремне космичке појаве. На пример, можда би исти принцип могао да објасни понашање звезда око бинарних супермасивних црних рупа или пулсара, рекли су они.
