นักดาราศาสตร์ตั้งทฤษฎีว่าเมื่อดวงอาทิตย์ของเรายังเด็กมันถูกล้อมรอบด้วยแผ่นฝุ่นและก๊าซซึ่งดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นในที่สุด มันมีทฤษฏีเพิ่มเติมว่าดาวส่วนใหญ่ในเอกภพของเราถูกล้อมรอบด้วยวิธีนี้โดย "ดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์" และในกรณีประมาณ 30% ดิสก์เหล่านี้จะกลายเป็นดาวเคราะห์หรือระบบดาวเคราะห์
ตามปกติแล้วดิสก์เหล่านี้มีความคิดว่าโคจรรอบแถบเส้นศูนย์สูตร (อาคา. สุริยุปราคา) ของดาวฤกษ์หรือระบบของดาว อย่างไรก็ตามการวิจัยใหม่ที่ดำเนินการโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศได้ค้นพบตัวอย่างแรกของระบบดาวคู่ที่การปฐมนิเทศถูกพลิกและตอนนี้ดิสก์ก็โคจรรอบดาวรอบขั้วของมัน (ตั้งฉากกับ ecliptic)
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาซึ่งตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสารวิทยาศาสตร์ ธรรมชาติทีมอาศัยอาเรตาม่าขนาดใหญ่มิลลิเมตร / อาเรย์ย่อย (ALMA) เพื่อให้ได้ภาพความละเอียดสูงของ HD 98800 ซึ่งเป็นระบบดาวสี่เท่าประมาณ 146.4 ปีแสงจากโลก ภายในระบบนี้พวกเขาเห็นไบนารีคู่ใน (HD 98800BaBb) ของดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์สองดวงที่ล้อมรอบด้วยดิสก์ขนาดดาวเคราะห์น้อย
การค้นพบนี้ยืนยันสิ่งที่ก่อนหน้านี้เป็นเพียงทฤษฎีสำหรับนักดาราศาสตร์ซึ่งก็คือดิสก์เศษเล็กเศษน้อยอาจมีการกำหนดขั้ว ในฐานะที่เป็นดร. แกรนท์เอ็ม. เคนเนดีเพื่อนร่วมงานวิจัยของ Royal Society University จาก University of Warwick และผู้เขียนหลักในการศึกษากล่าวในการแถลงข่าว Warwick:
“ แผ่นดิสก์ที่เต็มไปด้วยก๊าซและฝุ่นถูกมองเห็นรอบดาวฤกษ์อายุน้อยเกือบทั้งหมดและเรารู้ว่าอย่างน้อยหนึ่งในสามของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์เดี่ยวนั้น ดาวเคราะห์เหล่านี้บางส่วนสิ้นสุดการหมุนที่ไม่ตรงกับการหมุนของดาวดังนั้นเราจึงสงสัยว่าสิ่งที่คล้ายกันอาจเป็นไปได้สำหรับดาวเคราะห์วงโคจร การเล่นโวหารของพลศาสตร์หมายความว่าเป็นไปได้ที่จะมีการวางแนวแนวขั้วโลก แต่จนถึงขณะนี้เรายังไม่มีหลักฐานว่าแผ่นดิสก์ที่มีลักษณะไม่ตรงแนวซึ่งดาวเคราะห์เหล่านี้อาจก่อตัวขึ้นได้”
ในขณะที่ยากที่จะสังเกตเห็นโดยใช้เลนส์ธรรมดาแผ่นดิสก์ที่เป็นเศษค่อนข้างง่ายต่อการศึกษาในคลื่นวิทยุและอินฟราเรดไกล (เช่นมิลลิเมตรและ submilliter) ความยาวคลื่นเนื่องจากรังสีทั้งหมดที่ดูดซับจากดาวฤกษ์แม่ของพวกมัน ดร. เคนเนดีและนักวิจัยเพื่อนของเขาอาศัยความสามารถที่มีชื่อเสียงของ ALMA ในการศึกษาวัตถุในช่วงความยาวคลื่นเหล่านี้เพื่อกำหนดทิศทางของแผ่นดิสก์วงจรก่อกำเนิดดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของ HD 98800BaBb
วงโคจรของไบนารีนั้นเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วเนื่องจากการวิจัยก่อนหน้านี้ซึ่งกำหนดว่าดาวโคจรรอบดวงด้วยความสัมพันธ์กันอย่างไร ด้วยการรวมข้อมูลนี้กับข้อมูลที่ได้รับจาก ALMA ดร. เคนเนดีและทีมของเขาสามารถพิสูจน์ได้ว่าการวางแนวของดิสก์เศษเล็กเศษน้อยสอดคล้องกับวงโคจรขั้วโลกอย่างสมบูรณ์แบบ นี่หมายความว่าในขณะที่ดาวสองดวงโคจรรอบกันและกันในระนาบเดียวดิสก์จะโคจรรอบระนาบที่ตั้งฉากกับพวกมัน
แง่มุมที่น่าตื่นเต้นที่สุดของการค้นพบนี้ตามที่ดร. เคนเนดีระบุว่ามันแสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์สามารถก่อตัวภายใต้เงื่อนไขที่ต่างไปจากที่เราคุ้นเคย ในขณะที่เขาวางไว้:
“ บางทีสิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดเกี่ยวกับการค้นพบนี้คือแผ่นดิสก์แสดงบางส่วนของลายเซ็นเดียวกันกับที่เราเรียกว่าการเติบโตของฝุ่นในดิสก์รอบดาวฤกษ์เดี่ยว เราใช้สิ่งนี้เพื่อหมายถึงการก่อตัวของดาวเคราะห์อย่างน้อยก็สามารถเริ่มต้นในดิสก์ circumbinary ขั้วโลกเหล่านี้ หากกระบวนการก่อตัวดาวเคราะห์ที่เหลือสามารถเกิดขึ้นได้อาจจะมีประชากรทั้งหมดของดาวเคราะห์วงโคจรที่ไม่ตรงแนวที่เรายังไม่ได้ค้นพบและสิ่งต่าง ๆ เช่นฤดูกาลที่น่าแปลกใจที่จะต้องพิจารณา”
“ แปลก” แน่นอนคำอธิบายที่ถูกต้อง! ลองนึกภาพถ้าคุณต้องการดาวเคราะห์ที่มีวงแหวนสว่างปรากฏขึ้นในเวลากลางคืนเอื้อมมือไปจากด้านล่างของขอบฟ้าและขยายไปตลอดทาง วงจรรายวันจะแตกต่างกันมากเนื่องจากดาวทั้งสองเคลื่อนที่ข้ามท้องฟ้าทั้งแนวตั้งและแนวนอนในช่วงเวลาหนึ่งปี และในบางช่วงเวลาของปีจะมีดาวเพียงดวงเดียวที่ปรากฎเมื่อพวกมันโคจรรอบกันและกัน
รูปแบบขั้วโลกยังหมายถึงความผันแปรตามฤดูกาลที่ผิดปกติด้วยซึ่งละติจูดที่แตกต่างกันจะได้รับแสงสว่างมากหรือน้อยตลอดช่วงเวลาการโคจรของดาวเคราะห์ เมื่อรวมกับการหมุนรอบตัวของโลกอุณหภูมิและสภาพแสงในเวลากลางวันอาจแตกต่างกันมากรอบ ๆ เส้นศูนย์สูตร ภูมิภาคขั้วโลกอาจประสบกับฤดูร้อนและฤดูหนาวเป็นเวลาหลายปีขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการโคจร
การค้นพบล่าสุดนี้บ่งชี้ว่านอกเหนือจากการมีองค์ประกอบและสภาพแวดล้อมที่แปลกใหม่แล้วดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะยังอาจพบกับวงโคจรที่แปลกใหม่ Daniel Price, รองศาสตราจารย์และ ARC Future Fellow ที่ Monash Center for Astrophysics (MoCA) และผู้เขียนร่วมบนกระดาษอธิบาย:
“ เราเคยคิดว่าระบบสุริยะอื่น ๆ จะก่อตัวคล้ายกับของเราโดยดาวเคราะห์ทุกดวงโคจรไปในทิศทางเดียวกันรอบดวงอาทิตย์เดียว แต่ด้วยภาพใหม่เราเห็นแผ่นก๊าซและฝุ่นหมุนวนรอบสองดาว มันค่อนข้างประหลาดใจที่พบว่าดิสก์นั้นโคจรรอบมุมฉากกับวงโคจรของดาวทั้งสอง อย่างไม่น่าเชื่อมีดาวอีกสองดวงกำลังโคจรรอบแผ่นดิสก์นั้น ดังนั้นถ้าดาวเคราะห์เกิดที่นี่จะมีดวงอาทิตย์สี่ดวงบนท้องฟ้า!”
นอกเหนือจากการเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ตรวจสอบการทำนายของนักดาราศาสตร์แล้วการค้นพบครั้งล่าสุดนี้ยังสามารถสอนเราได้มากมายเกี่ยวกับวิธีที่ดาวเคราะห์สามารถก่อตัวในระบบสุริยะอื่น ๆ เนื่องจากวัฏจักรการโคจรและรอบวันเป็นปัจจัยสำคัญเมื่อมันมาถึงสิ่งมีชีวิตบนโลกบางทีระบบนี้และอื่น ๆ เช่นมันอาจสอนเราเกี่ยวกับสิ่งหนึ่งหรือสองเกี่ยวกับว่าชีวิตสามารถเกิดขึ้นบนดาวเคราะห์ดวงอื่นได้อย่างไร
