Ανακαλύφτηκε πλανήτης ο οποίος φωτίζεται από τρεις ήλιους. Astronomers spot a triple-star system shredding its planet-forming disk in a cosmic first

Το ηλιακό σύστημα GW Orionis απέχει από τη Γη 1.300 έτη φωτός. Πρόκειται για ένα σπάνιο παράδειγμα ουράνιας δομής τριπλού αστέρα, με δύο ήλιους να περιστρέφονται ο ένας γύρω από τον άλλο και ένα τρίτο αστέρι να περιστρέφεται γύρω τους, εκατοντάδες εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά. This composite image shows both ALMA and SPHERE/VLT observations of the disk around GW Orionis. The ALMA image (blue) shows the disk’s ringed structure, with the innermost ring (part of which is visible as an oblong dot at the very center of the image) separated from the rest of the disk. The SPHERE observations (orange-red) allowed the astronomers to see for the first time the shadow of this innermost ring on the rest of the disk, which made it possible for them to reconstruct its warped shape. Image credit: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / ESO / University of Exeter / Kraus et al.

Το ηλιακό σύστημα GW Orionis απέχει από τη Γη 1.300 έτη φωτός. Πρόκειται για ένα σπάνιο παράδειγμα ουράνιας δομής τριπλού αστέρα, με δύο ήλιους να περιστρέφονται ο ένας γύρω από τον άλλο και ένα τρίτο αστέρι να περιστρέφεται γύρω τους, εκατοντάδες εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά.

A team of astronomers using ESO’s Very Large Telescope (VLT), the VLT Interferometer and ALMA, in which ESO is a partner, have studied GW Orionis, a triple star system with a peculiar inner region. Unlike the flat planet-forming discs we see around many stars, GW Orionis features a warped disc, deformed by the movements of the three stars at its centre. This animation allows the viewer to see the warped disc and the tilted ring that was torned apart from it in spectacular detail. The animation is based on a computer model of the inner region of GW Orionis, provided by the team; they were able to reconstruct the 3D shape of the disc from the observational data. Credit: ESO/Kraus et al./L. Calçada

Εδώ και χρόνια οι αστρονόμοι είχαν εντοπίσει δακτυλίους πυκνής αστρικής σκόνης μεταξύ των τριών άστρων. Τώρα, μια προσεκτικότερη ανάλυση του GW Orionis έδειξε ότι εκτός από την αστρική σκόνη οι δακτύλιοι κρύβουν κάτι πρωτόγνωρο: έναν πλανήτη που λούζεται από το φως των τριών άστρων σε μόνιμη βάση.

This ‘fly-through’ animation allows the viewer to see the three stars at the very centre of GW Orionis, as well as its warped disc and the tilted ring that was torned apart from it. The animation is based on a computer model of the inner region of GW Orionis, provided by the team; they were able to reconstruct the 3D orbits of the stars and the 3D shape of the disc from the observational data. Credit: ESO/Exeter/Kraus et al./L. Calçada

Δύο ξεχωριστές έρευνες που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Science και στην επιστημονική επιθεώρηση The Astrophysical Journal Letters, αποκάλυψαν ότι μόνο η ύπαρξη ενός πλανήτη θα μπορούσε να διατηρήσει τη βαρυτική ισορροπία ολόκληρου του συστήματος. Η παρουσία του πλανήτη θα βοηθούσε, επίσης, να εξηγηθεί γιατί ο εσωτερικός δακτύλιος του συστήματος ταλαντεύεται ανεξέλεγκτα, ​​σαν ένα σπασμένο γυροσκόπιο. Αν αυτό επιβεβαιωθεί, ο μακρινός κόσμος του GW Orionis θα γίνει το πρώτο γνωστό ηλιακό σύστημα ενός μόνο πλανήτη σε τροχιά γύρω από τρία άστρα.

Τα περισσότερα ηλιακά συστήματα στο σύμπαν αποτελούνται από δυαδικά ζεύγη, δύο αστέρια που περιστρέφονται μεταξύ τους γύρω από ένα κοινό κέντρο βάρους. Ακόμη και ο Ήλιος μας μπορεί να έχει έναν χαμένο «δίδυμο» σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη. Τα συστήματα τριπλών αστέρων, όπως το GW Orionis, είναι πολύ σπάνια, καθώς η συνδυασμένη βαρυτική έλξη τριών ήλιων μπορεί δύσκολα δημιουργεί ισορροπία. Εάν η μάζα και η απόσταση του τρίτου αστεριού από το ζευγάρι δεν είναι συνδυάζει μια σειρά από προϋποθέσεις, μπορεί εύκολα να διαφύγει από το σύστημα και να χαθεί στο διαστρικό διάστημα.

Representation of the disk structure and stellar orbit of GW Orionis, as derived from the ALMA and VLT observations by Kraus et al. Orange rings are the (misaligned) rings seen by ALMA. The transparent surfaces correspond to the lower-density dust filaments that connect the rings and that dominate the emission in scattered light. Image credit: Kraus et al / NRAO / AUI / NSF.

Στο GW Ori, τρεις διαφορετικοί δακτύλιοι σκόνης περιστρέφονται γύρω από το κέντρο του ηλιακού συστήματος και κανένας από αυτούς δεν ευθυγραμμίζεται με την τροχιά των τριών αστεριών, όπως θα έπρεπε. Οι ερευνητές ανακάλυψαν αυτή την αδύνατη… μη ευθυγράμμιση χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Atacama Large Millimeter Array (ALMA) στη Χιλή. Διαπίστωσαν επίσης ότι ο εξώτατος δακτύλιος, που βρίσκεται 338 αστρονομικές μονάδες (ή 338 φορές τη μέση απόσταση μεταξύ της Γης και Ήλιου) από το κέντρο του συστήματος, περιέχει αρκετή μάζα σκόνης για την κατασκευή 245 πλανητών σαν τη Γη – καθιστώντας τον μοναδικό μεγαλύτερο πρωτοπλανητικό δίσκο σε οποιοδήποτε γνωστό ηλιακό σύστημα.

This computer simulation shows the evolution of the GW Orionis system. The scientists believe the disc around the three stars in the system was initially flat, much like the planet-forming disc we see around many stars. Their simulation shows that the misalignment in the orbits of the three stars caused the disc around them to break into distinct rings, which is exactly what they see in the observations of the system. Credit: Exeter/Kraus et al.

Αναλύοντας σε βάθος τα στοιχεία που έχουν συλλέξει, οι αστρονόμοι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι κάπου ανάμεσα στους δακτυλίους σκόνης, μάλλον έχει ήδη σχηματιστεί ή βρίσκεται σε φάση σχηματισμού ένας πλανήτης, που με τη μάζα του δίνει βαρυτική ισορροπία σε όλο το σύστημα. Σε αντίθεση με οποιονδήποτε άλλο γνωστό πλανήτη, θα περιστρέφεται ταυτόχρονα γύρω από τρεις ήλιους.

Ωστόσο ακόμη και αν υπάρχει αυτός ο υποθετικός πλανήτης, θα είναι ένας κόσμος αφιλόξενος, σκλάβος μιας άγριας ​​βαρυτικής έλξης, που λούζεται μονίμως από την ακτινοβολία τριών πύρινων γιγάντων.

Πηγές: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab8eb4 - http://www.sci-news.com/astronomy/misaligned-warped-protoplanetary-disk-triple-star-system-gw-orionis-08813.html - https://www.in.gr/2020/09/06/tech/gw-orionis-anakalyftike-planitis-o-opoios-fotizetai-apo-treis-ilious/