Az M-típusú (vörös törpe) csillagok hűvösebb, kis tömegű, kis fényerősségű tárgyak, amelyek az univerzumban a csillagok túlnyomó részét alkotják - csupán a Tejút galaxisban a csillagok 85% -át teszik ki. Az utóbbi években ezek a csillagok kincsleletnek bizonyultak az exoplanet vadászok számára, többszörös földi (más néven Föld-szerű) bolygókkal, amelyeket a Naprendszer legközelebbi vörös törpeje körül erősítették meg.
Még ennél is meglepõbb azonban az a tény, hogy néhány vörös törpön olyan bolygók találtak, amelyek mérete és tömege hasonló a Jupiter körül keringõ bolygókhoz. A Közép-Lancashire-i Egyetem (UCLan) kutatói csoport által készített új tanulmány kitalálta annak rejtélyét, hogy ez hogyan történhet. Munkájuk lényegében azt mutatja, hogy a gázipari óriásoknak csak néhány ezer év telik el.
A tanulmány, amely a közelmúltban jelent meg a folyóiratban Csillagászat és asztrofizika, Dr. Anthony Mercer és Dr. Dimitris Stamatellos az UCLan Jeremiah Horrocks Matematikai, Fizikai és Csillagászati Intézetének (JHI - MPA) munkája volt. Dr. Mercer, a JHI - MPA asztrofizikai olvasója, Dr. Stamatellos felügyelete alatt vezette a kutatást, aki az intézet „Elméleti csillagképződés és exoplanetek” csoportját vezette.
Együtt megvizsgálták, hogy miként alakulhatnak ki a bolygók a vörös törpe csillagok körül, hogy meghatározzák, melyik mechanizmus teszi lehetővé a szuper-hatalmas gáz óriások kialakulását. A bolygóképződés szokásos modelljei szerint, ahol a porrészecskék fokozatos felhalmozódása fokozatosan nagyobb testekhez vezet, a vörös törperendszereknek nem szabad elegendő tömeg lenni a szuper-Jupiter típusú bolygók kialakításához.
A különbség vizsgálatához Mercer és Dr. Stamatellos az Egyesült Királyság elosztott kutatását az Advanced Computing (DiRAC) szuperszámítógép segítségével - amely a Cambridge, Durham, Edinburgh és a Leicester University létesítményeit köti össze - a protoplanetáris lemezek fejlődésének szimulálására a vörös törpe csillagok körül. Ezek a forgó gáz- és portárcsák minden újonnan született csillag környékén általánosak, és ezek végül a bolygó képződéséhez vezetnek.
Azt találták, hogy ha ezek a fiatal korongok elég nagyok, akkor különféle darabokra bonthatók, amelyek összekapcsolódnak a kölcsönös gravitációs vonzódás következtében, hogy gáz óriási bolygót képezzenek. Ehhez azonban szükség lenne arra, hogy a bolygók néhány ezer éven belül kialakuljanak, ez egy olyan ütemterv, amely asztrofizikai szempontból rendkívül gyors. Ahogy Dr. Mercer kifejtette:
Hihetetlenül izgalmas az a tény, hogy a bolygók ilyen rövid időn belül képesek kialakulni az apró csillagok körül. Munkánk azt mutatja, hogy a bolygóképződés különösen robusztus: más világok még a kis csillagok körül is sokféle módon kialakulhatnak, ezért a bolygók sokkal változatosabbak lehetnek, mint azt korábban gondoltuk. "
Kutatásaik azt is jelezték, hogy ezek a bolygók rendkívül forróak lesznek kialakulásuk után, miközben a hőmérsékletek magukban több ezer fokot érnek el. Mivel nincs belső energiaforrása, az idő múlásával halványabbá válnak. Ez azt jelenti, hogy ezeket a bolygókat könnyű lenne megfigyelni az infravörös hullámhosszon, amikor még fiatalok, de a közvetlen megfigyelés ablaka kicsi lenne.
Ennek ellenére az ilyen bolygók továbbra is közvetett módon megfigyelhetők a gazdagombra gyakorolt hatásuk alapján, így tipikusan megtaláltak a vörös törpe csillagokat keringő bolygók. Ezt radiális sebesség-módszernek (más néven Doppler-spektroszkópia) nevezzük, ahol a csillag spektrumának változásai azt jelzik, hogy mozog, ami azt jelzi, hogy a bolygók gravitációs hatással vannak rá. Stamatellos hozzáadta:
„Ez volt az első alkalom, hogy nem csak a számítógépes szimulációk során láthattuk a bolygók képződését, hanem nagy részletességgel meghatározhatjuk azok kezdeti tulajdonságait is. Érdekes volt megfigyelni, hogy ezek a bolygók „gyors és dühös” jellegűek - gyorsan kialakulnak és váratlanul forróak. ”
Ezek az eredmények semmi, ha nem időszerű. A közelmúltban a csillagászok egy második extrasoláris bolygót fedeztek fel a Proxima Centauri környékén, amely a sajátunkhoz legközelebbi csillag. A Proxima b-mel ellentétben, amely Föld méretű, sziklás és a csillag lakható övezetében kering. Úgy gondolják, hogy a Proxima c 1,5-szerese a Föld méretének, fele olyan hatalmas, mint a Neptunusz (mini-Neptunussá válik), és a Proxima Centauri lakóövezetén kívülre kering.
Ha tudjuk, hogy létezik egy lehetséges mechanizmus, amely lehetővé teszi a gáz óriások számára, hogy a vörös törpék csillagjai körül alakuljanak, egy lépéssel közelebb kerülünk a teljesen közismert, de még mindig rejtélyes csillagok megértéséhez.
