Wetenschap
Astronomen bieden een nieuw model voor de vorming van recent ontdekte vrij zwevende planeten
De recente ontdekking van een potentiële nieuwe klasse van verre en mysterieuze ‘vrij zwevende’ planeten heeft astronomen geïntrigeerd sinds eind vorig jaar verbluffende nieuwe beelden, vastgelegd met de James Webb Space Telescope, werden gedeeld.
Deze kandidaatplaneten, bekend als Jupiter-mass Binary Objects (JuMBO's), lijken om elkaar heen te draaien terwijl ze vrij in de ruimte zweven, ongebonden aan welke ster dan ook – wat in tegenspraak is met de heersende theorieën over hoe planetenstelsels zouden werken.
Nu blijkt uit een nieuwe studie door een team van astrofysici van UNLV en Stony Brook University, gepubliceerd op 19 april in het tijdschrift Nature Astronomy , introduceert een overtuigend model voor hoe deze JuMBO's zich kunnen hebben gevormd.
Het team gebruikte geavanceerde technieken, bekend als directe N-lichaamssimulaties, om te onderzoeken hoe interacties binnen dichte sterrenhopen zouden kunnen leiden tot het uitwerpen van gigantische planeten die door de zwaartekracht aan elkaar gebonden blijven terwijl ze door de melkweg drijven. Dit belangrijke onderzoek biedt een model voor de manier waarop deze raadselachtige dubbelsterren zich kunnen vormen, en vult daarmee een kritische leemte in ons begrip van de planetaire evolutie.
"Onze simulaties tonen aan dat ontmoetingen met sterren van dichtbij paren gigantische planeten spontaan uit hun oorspronkelijke systemen kunnen verwijderen, waardoor ze in een baan om elkaar heen in de ruimte terechtkomen", zegt corresponderende auteur Yihan Wang, een postdoctoraal onderzoeker bij het Nevada Center for Astrophysics van UNLV. "Deze bevindingen zouden onze perceptie van de planetaire dynamiek en de diversiteit van planetaire systemen in ons universum aanzienlijk kunnen veranderen."
Uit het onderzoek blijkt dat de kans groter is dat dergelijke gebeurtenissen plaatsvinden binnen dichtbevolkte sterrenhopen, wat erop wijst dat vrij zwevende dubbelplaneten vaker voorkomen dan eerder werd gedacht. De kenmerken van deze planetenparen, zoals hun scheiding en excentriciteit van de baan, bieden nieuwe inzichten in de gewelddadige omgevingsomstandigheden die de vorming van planeten beïnvloeden.
“Het introduceert dynamische stellaire interacties als een belangrijke factor in de ontwikkeling van ongebruikelijke planetaire systemen in dichte stellaire omgevingen”, zegt Rosalba Perna, co-auteur van de studie en hoogleraar natuurkunde en astronomie aan de Stony Brook University.
Volgens onderzoekers vergroot dit nieuwe werk onze kennis over planetaire vorming en vormt het ook de weg voor toekomstige waarnemingen met de James Webb Space Telescope (JWST), die verder bewijs zou kunnen leveren ter ondersteuning van de voorspellingen van het team.
"Het begrijpen van de vorming van JuMBO's helpt ons de heersende theorieën over planeetvorming uit te dagen en te verfijnen", zegt Zhaohuan Zhu, astrofysicus en co-auteur van UNLV. "Aankomende waarnemingen van de JWST kunnen ons daarbij helpen, door bij elke waarneming nieuwe inzichten te bieden die ons zullen helpen nieuwe theorieën over de vorming van gigantische planeten beter te formuleren."