Planetele care orbitează doi sori, precum faimoasa Tatooine din „Star Wars”, sunt mult mai rare decât s-ar fi așteptat astronomii. Dintre miile de stele cunoscute care au planete, doar o mână prezintă planete în sisteme binare. Un studiu recent oferă o explicație bazată pe teoria relativității generale a lui Albert Einstein.
De ce sunt rare planetele cu doi sori?
Majoritatea planetelor descoperite, grație muncii telescopului spațial Kepler și a satelitului TESS, orbitează stele singure. Dar multe stele există în perechi, sau sisteme binare. Teoretic, formarea planetelor ar trebui să fie frecventă în astfel de sisteme. Însă, dintre cele peste 6.000 de exoplanete confirmate, doar 14 au fost observate orbitând sisteme binare.
În astfel de sisteme, două stele se rotesc una în jurul celeilalte pe orbite eliptice. O planetă care le orbitează pe ambele este influențată de gravitația lor combinată. Acest lucru face ca orbita planetei să se rotească lent, un fenomen numit precesie. Și stelele suferă 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. Potrivit cercetătorilor, planeta fie ajunge foarte aproape de stele și este distrusă, fie este aruncată complet din sistem.
Efectele relativității generale
Fenomenul distrugerii planetelor în sistemele binare este legat direct de teoria relativității generale a lui Albert Einstein, formulată în 1915. Această teorie descrie gravitația ca o deformare a spațiu-timpului. Aceeași teorie explică și particularități ale orbitei planetei Mercur, care nu pot fi descrise complet doar prin legile lui Isaac Newton.
În sistemele binare, pe măsură ce stelele se apropie, 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.
Majoritatea planetelor cunoscute care se află în sisteme binare sunt situate la marginea unei „zone de instabilitate”. Acolo, gravitația stelelor face imposibilă menținerea unor orbite stabile. Simulările sugerează că aproximativ 80% dintre planetele din jurul sistemelor binare strânse ar deveni instabile și ar fi distruse în timp. Cercetătorii subliniază că studiul arată modul în care relativitatea generală influențează evoluția sistemelor planetare, stabilizând sau destabilizând orbitele.
Studiul a fost publicat în revista The Astrophysical Journal Letters.
