Astronomii au descoperit un paradox cosmic: deși planetele par să se formeze frecvent în jurul stelelor, iar multe stele există în perechi, planetele care orbitează doi sori sunt extrem de rare. Un studiu recent oferă o explicație bazată pe teoria relativității generale a lui Albert Einstein.
De ce sunt puține planete cu doi sori?
Dintre cele peste 6.000 de exoplanete confirmate până acum, doar 14 au fost observate orbitând sisteme binare. Astronomii se așteptau la sute de astfel de lumi, asemănătoare planetei Tatooine din Star Wars. Studiul sugerează că gravitația combinată a celor doi sori, împreună cu efectele relativiste, joacă un rol crucial în această raritate.
Într-un sistem binar tipic, cele două stele se rotesc una în jurul celeilalte pe orbite eliptice. O planetă care le orbitează pe ambele este influențată de gravitația lor combinată, ceea ce face ca orbita sa să se rotească lent, un fenomen numit precesie. Stelele suferă și ele un proces similar, dar din cauza efectelor relativiste. Pe măsură ce stelele se apropie treptat una de alta, precesia lor se accelerează, în timp ce precesia planetei încetinește. La un moment dat, cele două ritmuri pot intra în rezonanță. Atunci, orbita planetei devine instabilă, alungindu-se tot mai mult.
„Se pot întâmpla două lucruri: fie planeta ajunge foarte aproape de stele și este distrusă sau absorbită, fie este aruncată complet din sistem”, explică cercetătorii. În ambele cazuri, planeta dispare. Cele care supraviețuiesc tind să orbiteze la distanțe mult mai mari, ceea ce le face greu de detectat cu metodele actuale.
Rolul teoriei relativității generale a lui Einstein
Fenomenul este legat direct de teoria formulată de Albert Einstein în 1915, care descrie gravitația ca o deformare a spațiu-timpului. În sistemele binare, pe măsură ce stelele se apropie de-a lungul a milioane și miliarde de ani, efectele relativiste devin tot mai importante. Acestea modifică dinamica orbitelor și pot duce la distrugerea planetelor.
Procesul este relativ rapid la scară cosmică, ceea ce explică absența planetelor în jurul sistemelor binare foarte apropiate. Practic, multe dintre ele au existat, dar au fost eliminate de-a lungul timpului. Studiul arată că relativitatea generală nu explică doar fenomene extreme, ci influențează și evoluția sistemelor planetare.
Planetele care supraviețuiesc
Majoritatea planetelor cunoscute a fi în sisteme binare se află chiar la marginea unei „zone de instabilitate”, unde gravitația combinată a stelelor face imposibilă menținerea unor orbite stabile. Se crede că aceste planete s-au format mai departe și au migrat ulterior spre interior. Simulările arată că aproximativ 80% dintre planetele din jurul sistemelor binare strânse ar deveni instabile și ar fi distruse în timp.
Studiul a fost publicat în revista The Astrophysical Journal Letters.
Sursa: Descopera
