Nieuw astronomisch onderzoek van de University of Central Lancashire (UCLan) suggereert dat reuzenplaneten zich veel sneller rond kleine sterren zouden kunnen vormen dan eerder werd gedacht.

Zoals gepubliceerd in de . van vandaag Astronomie en astrofysica logboek, Het nieuwe onderzoek naar planeetvorming door Dr. Anthony Mercer en Dr. Dimitris Stamatellos stelt ons begrip van planeetvorming op de proef.

Rode dwergen, het meest voorkomende type sterren in onze Melkweg, zijn kleine sterren, 10% tot 50% zo groot als onze zon. Ondanks hun kleine massa, ze blijken gigantische planeten te herbergen die tot 10 keer groter zijn dan Jupiter, de grootste planeet in ons zonnestelsel.

Het vormingsmechanisme van deze grote planeten blijft een onopgelost mysterie. Reuzenplaneten rond sterren, zoals onze zon, worden verondersteld te zijn gevormd door de geleidelijke opbouw van stofdeeltjes tot steeds grotere lichamen. Echter, rode dwergen zijn klein in vergelijking met de zon, en ze lijken niet genoeg materiaal om zich heen te hebben om zulke grote planeten te vormen.

Het onderzoeksteam gebruikte de UK Distributed Research using Advanced Computing (DiRAC) supercomputing-faciliteit om de evolutie van protoplanetaire schijven rond rode dwergsterren te simuleren. Protoplanetaire schijven zijn roterende structuren van dicht gas en stof die rond alle pasgeboren sterren worden aangetroffen.

De onderzoekers ontdekten dat als deze jonge schijven groot genoeg zijn, ze kunnen fragmenteren, d.w.z. in stukken breken, het vormen van gasreuzenplaneten. Deze theorie voorspelt dat de vorming van reuzenplaneten binnen een paar duizend jaar plaatsvindt, een tijdschaal die in astrofysische termen extreem snel is.

Dr. Mercer, die het onderzoek leidde, zei:"Het feit dat planeten zich op zo'n korte tijdschaal rond kleine sterren kunnen vormen, is ongelooflijk opwindend. Ons werk laat zien dat planeetvorming bijzonder robuust is:andere werelden kunnen zich zelfs rond kleine sterren op verschillende manieren vormen, en daarom kunnen planeten diverser zijn dan we eerder dachten."

De onderzoekers ontdekten ook dat deze planeten extreem heet zijn wanneer ze zich vormen, met temperaturen in hun kernen die duizenden graden bereiken. Zulke hete planeten zouden relatief gemakkelijk te observeren zijn als ze nog jong zijn. Ze hebben geen interne energiebron, zodat ze met de tijd zwakker worden, en de kans om ze direct te observeren is erg klein. Hoe dan ook, ze kunnen nog steeds indirect worden waargenomen door hun effect op hun gastheerster. Veel van dit soort planeten zijn tot nu toe ontdekt rond kleine sterren.

Co-auteur van het onderzoek Dr. Stamatellos, Astrofysicus in het Jeremiah Horrocks Institute van de UCLan, toegevoegd:"Dit was de eerste keer dat we in computersimulaties niet alleen planeten konden zien vormen, maar ook hun oorspronkelijke eigenschappen met groot detail konden bepalen. Het was fascinerend om te ontdekken dat deze planeten van het 'snelle en furieuze' soort zijn - ze vormen zich snel en zijn onverwacht heet."

Toekomstige waarnemingen van planeten rond zeer jonge rode dwergsterren zullen de voorspellingen van deze nieuwe theorie testen.