Ο πιο σπάνιος πλανήτης στο σύμπαν μπορεί να κρύβεται στη μύτη του Ωρίωνα / Rarest planet in the universe may be lurking in Orion's nose

 Το κείμενο είναι γραμμένο στα Ελληνικά και στα Αγγλικά

livescience.com - 7spymania.com

The three dusty rings of GW Orionis, a triple star solar system in the Orion constellation. The wobbly inner ring may contain a young planet.

(Image: © ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Kraus & J. Bi; NRAO/AUI/NSF, S. DagnelloPerched on the tip of 

Αυτός θα μπορούσε να είναι ο πρώτος γνωστός πλανήτης στο σύμπαν που περιστρέφεται σε τρεις ήλιους ταυτόχρονα.

Σκαρφαλωμένο στην άκρη της μύτης του Orion, περιστρέφεται ένα ηλιακό σύστημα 

Γνωστό ως GW Orionis (ή GW Ori) και βρίσκεται περίπου 1.300 έτη φωτός από τη Γη, το σύστημα είναι ένα σπάνιο παράδειγμα ενός ηλιακού συστήματος τριπλού αστεριού, με δύο ήλιους να περιστρέφονται το ένα γύρω στο άλλο και ένα τρίτο αστέρι να περιστρέφεται γύρω από το αδέλφια από αρκετές εκατοντάδες εκατομμύρια μίλια μακριά. Οι επιστήμονες στο παρελθόν αναγνώρισαν το σύστημα με τους τρεις φωτεινούς δακτυλίους της σκόνης που σχηματίζει πλανήτες, φωλιασμένους το ένα μέσα στο άλλο σαν ένα τεράστιο πορτοκαλί bullseye στον ουρανό.

Τώρα, μια στενότερη ανάλυση αποκαλύπτει ότι οι δακτύλιοι μπορεί να κρατούν κάτι περισσότερο από απλή σκόνη. σύμφωνα με δύο πρόσφατες μελέτες, που δημοσιεύθηκαν σήμερα (3 Σεπτεμβρίου) στο περιοδικό Science και στις 21 Μαΐου στο The Astrophysical Journal Letters, θα μπορούσε να υπάρξει ένας νέος πλανήτης, ή οι δημιουργίες ενός, που διογκώνονται μέσα στους δακτυλίους και ρίχνουν ολόκληρο το σύστημα βαρυτική ισορροπία. Η παρουσία ενός τέτοιου πλανήτη όχι μόνο θα βοηθούσε να εξηγήσει γιατί ο εσωτερικός δακτύλιος του συστήματος φαίνεται να ταλαντεύεται άγρια ​​σαν ένα σπασμένο γυροσκόπιο - αλλά, αν επιβεβαιωθεί, ο μακρινός κόσμος θα γίνει επίσης το πρώτο γνωστό παράδειγμα ενός μόνο πλανήτη σε τροχιά τριών ήλιων μια φορά, είπαν οι ερευνητές.

Σχετικά: Τα 12 πιο παράξενα αντικείμενα στο σύμπαν

"Οι προσομοιώσεις μας δείχνουν ότι η βαρυτική έλξη από τα τριπλά αστέρια από μόνη της δεν μπορεί να εξηγήσει την παρατηρούμενη μεγάλη κακή ευθυγράμμιση [στους δακτυλίους]", ο Nienke van der Marel, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Βικτώριας στον Καναδά και συν-συγγραφέας της μελέτης της 21ης ​​Μαΐου, είπε σε μια δήλωση. «Πιστεύουμε ότι η παρουσία ενός πλανήτη… πιθανότατα χάραξε ένα κενό σκόνης και έσπασε το δίσκο [όπου συναντώνται οι εσωτερικοί και εξωτερικοί δακτύλιοι]».

Μια ταλάντευση στα δαχτυλίδια

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 της Γης μπορεί να έχει ένα χαμένο δίδυμο που κρύβεται κάπου πέρα ​​από τον Ποσειδώνα, σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη). Τα συστήματα τριπλού αστεριού, όπως το GW Orionis, είναι πολύ λιγότερο κοινά, καθώς η συνδυασμένη βαρυτική έλξη τριών ήλιων μπορεί να είναι δύσκολο να συμβιβαστεί. Εάν η μάζα και η απόσταση του τρίτου αστεριού από το άλλο ζευγάρι δεν είναι σωστά, αυτό το αστέρι μπορεί εύκολα να εκκινηθεί από το σύστημα και σε διαστρικό διάστημα, βρέθηκε μια μελέτη του 1994 στις Μηνιαίες Ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Ακόμα και όταν ευθυγραμμίζονται τρία αστέρια, η συνδυασμένη βαρύτητά τους μπορεί να έχει κάποια παράξενα αποτελέσματα. Στο ηλιακό μας σύστημα, κάθε πλανήτης κάθεται σε έναν δίσκο αερίου και σκόνης και κάθε τροχός βρίσκεται σε ένα σχετικά επίπεδο επίπεδο που ευθυγραμμίζεται με τον ήλιο μας. Στο GW Ori, τρεις διαφορετικοί δακτύλιοι περιστρέφονται γύρω από το κέντρο του ηλιακού συστήματος και κανένας από αυτούς δεν ευθυγραμμίζεται με την τροχιά των τριών αστεριών. Προστέθηκε σε αυτό, ο εσωτερικός δακτύλιος του συστήματος είναι εντελώς ευθυγραμμισμένος με τους δύο μεγαλύτερους, εξωτερικούς δακτυλίους, τραβώντας διαγώνια έξω από το αεροπλάνο σαν βυθισμένο πλοίο.

Η Van der Marel και οι συνάδελφοί της ανακάλυψαν αυτήν την κακή ευθυγράμμιση χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις από το τηλεσκόπιο Atacama Large Millimeter Array (ALMA) στη Χιλή. Διαπίστωσαν επίσης ότι ο εξώτατος δακτύλιος, που βρίσκεται 338 αστρονομικές μονάδες (ή 338 φορές η μέση απόσταση μεταξύ της Γης και του ήλιου) από το κέντρο του συστήματος, περιέχει αρκετή μάζα σκόνης για την κατασκευή 245 πλανητών σαν τη Γη - καθιστώντας τον τον μοναδικό μεγαλύτερο πρωτοπλανητικό δίσκο σε οποιοδήποτε γνωστό ηλιακό σύστημα.

Στη νέα επιστημονική μελέτη, μια δεύτερη ομάδα αστρονόμων εξέτασε τα δαγκωμένα δαχτυλίδια του Ori, αυτή τη φορά χρησιμοποιώντας το ALMA και το Very Large Telescope (VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου. Αυτές οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν τη σκιά του εσωτερικού δακτυλίου του συστήματος που είναι τυλιγμένο στους εξωτερικούς δακτυλίους, επιτρέποντας στους ερευνητές να μετρήσουν το ακριβές σχήμα και το μέγεθος του μικρού δακτυλίου. Η ομάδα χαρτογράφησε επίσης τις τροχιές των τριών αστεριών του συστήματος για 11 χρόνια, καλύπτοντας μια πλήρη τροχιακή περίοδο.

"Αυτό αποδείχθηκε ζωτικής σημασίας για να κατανοήσουμε πώς τα αστέρια διαμορφώνουν το δίσκο", δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης John Monnier, καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν.

Μαζί, οι δύο μελέτες δείχνουν πώς οι λανθασμένες κινήσεις των αστεριών του GW Ori ενδέχεται να έχουν στρέψει τον σκονισμένο δίσκο του ηλιακού συστήματος μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται "φαινόμενο σχισίματος δίσκου", στην οποία η βαρυτική έλξη διαφορετικών αστεριών αναγκάζει τον δίσκο να σχιστεί σε ξεχωριστά ξεχωριστούς δακτυλίους . Αυτή είναι η πρώτη φορά που ένας λανθασμένος ευθυγραμμισμένος δίσκος έχει συνδεθεί οριστικά με το αποτέλεσμα - ωστόσο, πρόσθεσαν οι ερευνητές, η έλξη των αστεριών από μόνη της δεν εξηγεί πλήρως την παράξενη συμπεριφορά του συστήματος.

Το κομμάτι του παζλ που λείπει μπορεί να είναι ένας ανεξερεύνητος πλανήτης, που κρύβεται ακριβώς στο σημείο θραύσης μεταξύ των εσωτερικών και εξωτερικών δακτυλίων του δίσκου, ανέφεραν οι ερευνητές.

"Ο εσωτερικός δακτύλιος περιέχει αρκετή σκόνη για να χτίσει 30 πλανήτες σαν τηΓη, κάτι που είναι αρκετό για να σχηματιστεί ένας πλανήτης στον δακτύλιο", δήλωσε ο Stefan Kraus, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Έξετερ στο Ηνωμένο Βασίλειο και επικεφαλής συγγραφέας της επιστημονικής μελέτης. η ΔΗΛΩΣΗ.

Σε αντίθεση με οποιονδήποτε άλλο γνωστό πλανήτη, ο κόσμος θα περιστρέφεται ταυτόχρονα και στους τρεις ήλιους στο κέντρο του ηλιακού του συστήματος - ορίζοντάς τον εκτός από άλλους εξωπλανήτες, όπως το LTT 1445Ab, το οποίο περιστρέφεται σε ένα μόνο αστέρι σε ένα σύστημα τριπλού αστεριού 22 έτη φωτός από τη Γη. Υπάρχουν λίγες συγκεκριμένες ενδείξεις για την ύπαρξη του πλανήτη αυτή τη στιγμή, αλλά η απλή υπόδειξη της παρουσίας του υποδηλώνει ότι οι πλανήτες ενδέχεται να είναι σε θέση να σχηματιστούν ακόμη και στα πιο εκκεντρικά, παραμορφωμένα ηλιακά συστήματα, ανέφεραν οι ερευνητές.

Δυστυχώς, ακόμα κι αν υπάρχει ο υποθετικός πλανήτης, δεν θα υπάρχουν Skywalkers που θα κοιτάζουν με τρελό τρόπο στον τριπλό ορίζοντα. Σύμφωνα με τα μοντέλα της ομάδας, αυτός ο κόσμος θα έπρεπε να καθίσει περίπου 46 AU από τα αστέρια της φιλοξενίας του - πολύ πιο μακριά από ό, τι ο Ποσειδώνας κάθεται από τον ήλιο μας (30 AU). Θα ήταν ένας αφιλόξενος κόσμος, σκλάβος σε μια άγρια βαρυτική έλξη που δεν μοιάζει καθόλου με τους επιστήμονες. Είθε η Δύναμη να είναι μαζί της.

Orion's nose, there spins a solar system that could give Tatooine — Luke Skywalker's twin-sunned homeworld — a run for its money.

κnown as GW Orionis (or GW Ori) and located about 1,300 light-years from Earth, the system is a rare example of a triple-star solar system, with two suns orbiting one another at the center, and a third star swirling around its siblings from several hundred million miles away. Scientists previously identified the system by its three bright rings of planet-forming dust, nested inside one another like a massive orange bullseye in the sky.

Now, a closer analysis reveals that the rings may hold more than just dust; according to two recent studies, published today (Sept. 3) in the journal Science and May 21 in The Astrophysical Journal Letters, there could be a young planet, or the makings of one, bulging up inside the rings and throwing off the whole system's gravitational balance. The presence of such a planet would not only help explain why the system's inner ring appears to be wobbling around wildly like a broken gyroscope — but, if confirmed, the distant world would also become the first known example of a single planet orbiting three suns at once, the researchers said.

Related: The 12 strangest objects in the universe

"Our simulations show that the gravitational pull from the triple stars alone cannot explain the observed large misalignment [in the rings]," Nienke van der Marel, an astrophysicist at the University of Victoria in Canada and co-author of the May 21 study, said in a statement. "We think that the presence of a planet … has likely carved a dust gap and broken the disk [where the inner and outer rings meet]."

A wobble in the rings

Most solar systems in the universe are made of binary pairs — two stars that orbit each other around a common center of gravity. (Even Earth's sun may have a long-lost twin lurking somewhere beyond Neptune, a recent study claimed). Triple-star systems, like GW Orionis, are much less common, as the combined gravitational pull of three suns can be hard to reconcile; if the third star's mass and distance from the other pair aren't just right, that star can easily get booted out of the system and into interstellar space, a 1994 study in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society found.

Even when three stars align, their combined gravity can have some strange effects. In our solar system, every planet sits within a single disk of gas and dust, and each orbits in a relatively flat plane that's aligned with our sun. In GW Ori, three different rings of dust orbit around the solar system's center, and none of them is aligned with the orbit of the three stars. Added to this, the system's innermost ring is totally misaligned with the two larger, outer rings, jutting diagonally out of the plane like a sinking ship.

A representation of the three misaligned rings (orange) of GW Orionis. The inner ring juts out of the other two like a sinking ship, and none of the rings are aligned with the system's three stars. (Image credit: Kraus et al., 2020; NRAO/AUI/NSF)

Van der Marel and her colleagues discovered this misalignment using observations from the Atacama Large Millimeter Array (ALMA) telescope in Chile. They also found that the outermost ring, which sits 338 astronomical units (or 338 times the average distance between Earth and the sun) from the system's center, contains enough dust mass to build 245 Earth-like planets — making it the single largest protoplanetary disk in any known solar system.

Related: 10 interesting places in the solar system we'd like to visit

In the new Science study, a second team of astronomers examined Ori's wonky rings, this time using both the ALMA and the European Southern Observatory's Very Large Telescope (VLT). These observations revealed the shadow of the system's inner ring draped against the outer rings, allowing the researchers to measure the small ring's precise shape and size. The team also mapped the orbits of the system's three stars over 11 years, covering one complete orbital period.

"This proved crucial to understand how the stars shape the disk," study co-author John Monnier, a professor of astronomy at the University of Michigan, said in the statement.

Together, the two studies show how the misaligned movements of GW Ori's stars may have warped the solar system's dusty disk through a process called "disk-tearing effect," in which the gravitational pull of different stars causes the disk to rip into distinctly separate rings. This is the first time that a misaligned disk has been conclusively linked to the effect — however, the researchers added, the pull of the stars alone does not completely explain the system's strange behavior.

Snapshots of a simulation of GW Orionis, showing how its rings formed. The competing gravitational pulls of the three stars (and possibly a young planet) caused the dusty disk to tear into three distinct rings. (Image credit: Kraus et al., 2020)

The missing piece of the puzzle may be an undiscovered planet, lurking right at the breaking point between the inner and outer rings of the disk, the researchers said.

"The inner ring contains enough dust to build 30 Earths, which is sufficient for a planet to form in the ring," Stefan Kraus, a professor of astrophysics at the University of Exeter in the U.K. and lead author of the Science study, said in the statement.

Unlike any other known planet, the world would simultaneously orbit all three suns at its solar system's center — setting it apart from other oddball exoplanets like LTT 1445Ab, which orbits a single star in a triple-star system 22 light-years from Earth. There's little concrete evidence for the planet's existence right now, but the mere hint of its presence suggests that planets may be able to form in even the most eccentric, misshapen solar systems, the researchers said.

Originally published on Live Science.Alas, even if the hypothetical planet does exist, there will be no Skywalkers gazing wistfully out at the three-sunned horizon; according to the team's models, this world would have to sit roughly 46 AU from its host stars — considerably farther afield than Neptune sits from our sun (30 AU). It would be an inhospitable world, slave to a wild gravitational pull that looks nothing like scientists have ever seen. May the Force be with it.

livescience.com - 7spymania.com