Universul ascunde mistere fascinante, iar recent, astronomii au dezvăluit un tipar surprinzător legat de planetele care orbitează stele multiple. Deși ar fi de așteptat ca astfel de lumi să fie comune, ele se dovedesc a fi extrem de rare. Explicația, conform unui studiu recent, ar putea fi legată de efectele prevăzute de teoria relativității generale a lui Albert Einstein.
De ce sunt puține planete cu doi sori?
Dintre cele peste 6.000 de exoplanete confirmate până în prezent, majoritatea fiind descoperite cu ajutorul Telescopului Spațial Kepler și al satelitului TESS, doar 14 au fost observate orbitând în sisteme binare. Astronomii, inspirați de imaginarul planetei Tatooine din „Războiul Stelelor”, se așteptau să găsească sute de astfel de lumi.
În sistemele binare, 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, fenomen cunoscut sub numele de precesie. Din cauza efectelor relativiste, și stelele suferă un proces similar.
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. Potrivit cercetătorilor, planeta fie ajunge extrem de aproape de stele și este distrusă, fie este aruncată complet din sistem.
Relativitatea generală și rolul ei
Fenomenul este legat direct de teoria relativității generale 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 demonstrează că relativitatea generală nu influențează doar fenomenele extreme, ci și evoluția sistemelor planetare. În unele cazuri, stabilizează orbite, în altele le destabilizează complet, modelând astfel arhitectura Universului.
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. Aceste planete s-au format, probabil, mai departe și au migrat ulterior spre interior. Simulările sugerează 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.
