|
Планеты-изгои могут просуществовать недолго
|
|
|
|
JWST продолжает выполнять свои обещания, открывая объекты, скрытые от других телескопов. Одно из его менее известных наблюдений касается свободно плавающих планет (FFP). FFP не имеют гравитационной привязки к какой-либо звезде, и их трудно обнаружить, поскольку они излучают очень мало света. Когда JWST обнаружил 42 из них в скоплении туманности Ориона, это дало астрономам возможность изучить их более внимательно.
|
|
|
|
Объекты в скоплении туманности Ориона (ONC) называются двойными объектами с массой Юпитера (JUMBO). Их масса составляет от 0,7 до 13 масс Юпитера, а расстояние между ними составляет от 28 до 384 астрономических единиц. Эти большие расстояния выделяют их среди других групп субзвездных двойных объектов, которые имеют расстояния менее 10 а.е. Их существование на таких больших расстояниях бросает вызов теориям, объясняющим, как образуются субзвездные объекты и объекты планетарной массы.
|
|
|
|
Астрономы провели новое исследование, чтобы выяснить, как эти объекты могут выживать в областях звездообразования с высокой плотностью. Исследование называется "Могут ли двойные системы типа "Планета-планета" выжить в областях звездообразования?" и было принято к публикации в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества. Ведущим автором является Ричард Паркер из Университета Шеффилда. Статья доступна на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
|
|
|
У ученых есть сомнения по поводу способности гигантских звезд выживать в областях с плотным звездообразованием, а ONC является самой плотной областью звездообразования в радиусе 500 парсеков от Солнца. Исследователи отмечают, что во многих исследованиях сообщается о том, что полеты звезд разрушают как звездные, так и субзвездные двойные системы в таких регионах, как ONC. Исследователи хотели определить, представляют ли 42 гигантских объекта в ONC только выживших, и сформировалось ли еще много таких объектов, которые не выжили.
|
|
|
|
"В этом письме мы исследуем, могут ли двойные системы планета–планета выжить в областях плотного звездообразования, и каковы последствия этого для гигантских объектов, наблюдаемых с помощью JWST", - объясняют исследователи. Ключевым моментом в этой работе является чрезвычайно большое расстояние между парами. Такие большие расстояния делают их более восприимчивыми к разрушению, поскольку их гравитационное притяжение друг к другу ослабляется расстоянием.
|
|
|
|
Чтобы выяснить это, они провели моделирование для N тел, показывающее эволюцию двойных систем типа "планета-планета" в областях звездообразования. Они использовали разные значения для начальной функции массы, распределения расстояний в двойных системах типа "планета-планета" и локальной звездной плотности.
|
|
|
|
"Относительно широкие двойные системы типа "планета–планета" и их относительно небольшие энергии связи делают их восприимчивыми к разрушениям во всех наших моделируемых областях звездообразования", - пишут авторы.
|
|
|
|
"Из этих расчетов ясно, что значительная часть наблюдаемых гигантских звезд не выжила бы в области звездообразования с плотностью, соизмеримой с большинством близлежащих областей звездообразования", - объясняют авторы. Они также отмечают, что разрушается больше широко разделенных систем, чем близко разделенных, что ожидаемо.
|
|
|
|
Результаты также показывают, что звездная плотность, типичная для многих близлежащих областей звездообразования, уничтожила бы многие гигантские объекты в ONC независимо от их первоначального разделения. "Это означает, что потребуется сформировать еще больше систем, чем 42, о которых сообщалось в работе Pearson & McCaughrean (2023), учитывая конечную бинарную долю, равную 0,5, даже при наших моделированиях с низкой плотностью", - пишут авторы.
|
|
|
|
Кроме того, результаты также предполагают, что могут существовать еще более обширные системы, чем те, которые наблюдались в ONC, и что "...эти более обширные системы будут еще более подвержены динамическому разрушению, чем наблюдаемые системы".
|
|
|
|
Это означает, что должно было образоваться гораздо больше гигантских объектов, и это бросает вызов нашему пониманию механизмов их формирования.
|
|
|
|
Существует несколько предполагаемых механизмов образования, и один или несколько из них могут объяснить такие явления. Они включают фрагментацию диска в протопланетных дисках, турбулентную фрагментацию в молекулярных облаках, подобную тому, как образуются звезды, неудачную аккрецию ядра, динамический захват и выброс двойной звезды. Проблема всех этих механизмов заключается в том, что они должны объяснять не только формирование, но и очень большие различия в размерах.
|
|
|
|
Какие бы механизмы ни были ответственны за это, они должны быть эффективными. Исследование показывает, что, хотя JWST обнаружил только 42 гигантских объекта, до их разрушения должно было образоваться гораздо больше. На данный момент ни один из них не может этого сделать.
|
|
|
|
Источник
|
