ภาพประกอบคอมพิวเตอร์ของดาวคู่ เครดิตภาพ: Carnegie Institution คลิกเพื่อดูภาพขยาย
งานทางทฤษฎีใหม่แสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์สามารถเกิดขึ้นได้รอบดาวคู่ในแบบเดียวกับที่มันเกิดขึ้นรอบ ๆ ดาวฤกษ์เดี่ยวอย่างดวงอาทิตย์ งานนำเสนอในวันนี้โดย Dr. Alan Boss จาก Carnegie Institute of Terrestrial Magnetism (DTM) ในการประชุม American Astronomical Society ในกรุงวอชิงตันดีซี ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์เช่นดาวพฤหัสบดีและดาวเคราะห์คล้ายโลกที่อยู่อาศัยสามารถแพร่หลายได้มากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ กระดาษอธิบายผลลัพธ์เหล่านี้ได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal
“ เรามักจะมุ่งเน้นไปที่การมองหาระบบสุริยะอื่น ๆ รอบดาวฤกษ์เหมือนดวงอาทิตย์ของเรา” บอสกล่าว “ แต่เรากำลังเรียนรู้ว่าระบบดาวเคราะห์สามารถพบได้รอบดาวทุกประเภทตั้งแต่พัลซาร์ถึงดาวแคระ M โดยมีมวลเพียงหนึ่งในสามของดวงอาทิตย์ของเรา”
สองในสามดาวในทางช้างเผือกเป็นสมาชิกของระบบดาวคู่หรือดาวฤกษ์หลายดวงซึ่งดาวฤกษ์โคจรรอบกันและกันด้วยการแยกที่มีช่วงตั้งแต่เกือบจะสัมผัสกัน (ใกล้ไบนารี) จนถึงพันปีแสงหรือ มากขึ้น (ไบนารีกว้าง) ไบนารีส่วนใหญ่มีการแยกคล้ายกับระยะทางจากดวงอาทิตย์ถึงดาวเนปจูน (~ 30 AU, โดยที่ 1 AU = 1 หน่วยดาราศาสตร์ = 150 ล้านกิโลเมตร - ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์)
ยังไม่ชัดเจนว่าการก่อตัวของดาวเคราะห์สามารถเกิดขึ้นได้ในระบบดาวคู่แบบไบนารีโดยที่แรงโน้มถ่วงที่แรงจากดาวดวงหนึ่งอาจรบกวนกระบวนการสร้างดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อื่นและในทางกลับกัน งานทางทฤษฎีก่อนหน้านี้ได้เสนอแนะในความเป็นจริงแล้วว่าดาวคู่แบบทั่วไปจะไม่สามารถสร้างระบบดาวเคราะห์ได้ อย่างไรก็ตามนักล่าดาวเคราะห์ค้นพบดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์จำนวนมากในวงโคจรรอบดาวคู่ด้วยระยะการแยก
บอสพบว่าหากความร้อนจากการกระแทกที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงจากดาวข้างเคียงอ่อนแอดาวเคราะห์ดวงยักษ์ก็สามารถก่อตัวขึ้นในดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์ได้ในลักษณะเดียวกับที่พวกมันทำรอบดาวฤกษ์เดี่ยว แผ่นดิสก์ที่ก่อตัวดาวเคราะห์จะยังคงเย็นพอที่เม็ดน้ำแข็งจะแข็งตัวและอนุญาตให้การเติบโตของแกนของแข็งที่จะต้องมีขนาดใหญ่กว่าโลกหลายเท่าเพื่อให้กลไกแบบดั้งเดิมของการก่อตัวดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ (แกนสะสมหลัก) ประสบความสำเร็จ
แบบจำลองของบอสแสดงให้เห็นโดยตรงมากขึ้นว่ากลไกทางเลือกสำหรับการก่อตัวดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ (ความไม่แน่นอนของดิสก์) สามารถดำเนินการต่อได้เช่นกันในระบบดาวคู่เช่นเดียวกับรอบดาวฤกษ์เดี่ยวและในความเป็นจริงอาจได้รับแรงหนุนจากแรงโน้มถ่วง . ในโมเดลใหม่ของบอสแผ่นดิสก์ที่ก่อตัวดาวเคราะห์รอบวงโคจรรอบดาวฤกษ์หนึ่งดวงจะถูกขับเคลื่อนอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างแขนกังหันที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งอยู่ภายในกลุ่มก๊าซและฝุ่นที่ก่อตัวขึ้นเองและเริ่มกระบวนการหดตัวจนถึงขนาดดาวเคราะห์ กระบวนการนี้รวดเร็วอย่างน่าทึ่งซึ่งใช้เวลาน้อยกว่า 1,000 ปีสำหรับกลุ่มหนาแน่นที่จะก่อตัวขึ้นในดิสก์ที่ไม่มีจุดเด่น จะมีพื้นที่เหลือเฟือสำหรับดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกเพื่อก่อตัวใกล้กับดาวฤกษ์หลักหลังจากที่ดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ก่อตัวขึ้นในลักษณะเดียวกับที่ระบบดาวเคราะห์ของเราคิดว่าก่อตัวขึ้น
บอสชี้ให้เห็นว่า“ ผลลัพธ์นี้อาจมีความหมายอย่างลึกซึ้งในการเพิ่มความเป็นไปได้ของการก่อตัวของระบบดาวเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายกับของเราเองเพราะดาวไบนารีเป็นกฎในกาแลคซีของเราไม่ใช่ข้อยกเว้น” ถ้าดาวคู่สามารถปกป้องระบบดาวเคราะห์ที่ประกอบด้วยดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์และดาวเคราะห์คล้ายโลกภายในได้โอกาสของโลกที่อาศัยอยู่อื่น ๆ จะกลายเป็นดาวฤกษ์ที่น่าจะเป็นไปได้สามเท่า - มากถึงสามเท่า คล้ายกับของเราเอง แผนการของนาซ่าในการค้นหาและกำหนดลักษณะของดาวเคราะห์คล้ายโลกในทศวรรษหน้าจะเป็นโอกาสที่จะประสบความสำเร็จ
หนึ่งในคำถามสำคัญที่เหลืออยู่เกี่ยวกับแบบจำลองเชิงทฤษฎีคือปริมาณความร้อนจากการกระแทกที่ถูกต้องภายในดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์เช่นเดียวกับคำถามทั่วไปที่แสดงให้เห็นว่าดิสก์สามารถเย็นตัวได้เร็วเพียงใด บอสและนักวิจัยคนอื่น ๆ กำลังทำงานอย่างแข็งขันเพื่อทำความเข้าใจกระบวนการทำความร้อนและความเย็นเหล่านี้ให้ดีขึ้น จากหลักฐานเชิงสังเกตการณ์ที่เพิ่มขึ้นสำหรับดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ในระบบดาวคู่ผลการศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าการทำให้ร้อนจัดในดิสก์ดาวคู่ไม่สามารถมีขนาดใหญ่เกินไปหรือจะป้องกันการก่อตัวดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์
แหล่งที่มาดั้งเดิม: Carnegie News Release
