Një ekzoplanet në një disk rrethor polar që rrethon dy yje

“Ne jetojmë në një epokë të zbulimit të ekzoplaneteve. Një gjë që kemi mësuar është të mos habitemi nga llojet e ekzoplaneteve që vazhdojmë të zbulojmë. “Ne kemi zbuluar planetë ku mund të bjerë shi xhami apo edhe hekur, planetë që janë mbetjet e bërthamës shkëmbore të gjigantëve të gazit të zhveshur nga atmosfera e tyre dhe planetë mashtrues që lëvizin të palidhur me ndonjë yll.

Tani, astronomët kanë zbuluar prova të një ekzoplaneti në një disk rrethor rreth një ylli binar . Gjëja e jashtëzakonshme në lidhje me këtë zbulim është se disku është në një konfigurim polar. Kjo do të thotë se ekzoplaneti lëviz rreth yllit të tij binar në një orbitë rrethpolare, dhe kjo është e para që shkencëtarët kanë gjetur.

AC Herculis (AC Her) është një yll binar rreth 4200 vite dritë larg. Ylli kryesor është i studiuar mirë, ndërsa partneri i tij është i padukshëm. Ai ka një disk rrethor polar, i cili është i pazakontë, por jo i padëgjuar. Në një punim të ri, një ekip studiuesish paraqet prova për ekzoplanetin rrethor polar.

Punimi është “AC Her: Dëshmi e planetit të parë rrethor polar”. Është publikuar në serverin e paraprintimit arXiv . Autorja kryesore është Rebecca Martin nga Qendra e Nevadës për Astrofizikën në Universitetin e Nevadës, Las Vegas.

“Ne ekzaminojmë gjeometrinë e yllit binar të degës gjigante post-asimptotike (AGB) AC Her dhe diskut rrethor. Ne tregojmë se vëzhgimet përshkruajnë një orbitë binare që është pingul me diskun,” shkruajnë autorët. Disku është afër një shtrirjeje të qëndrueshme polare, shpjegojnë autorët, dhe disku ka një rreze të madhe të brendshme. “Shpjegimi më i mundshëm për rrezen shumë të madhe të brendshme të pluhurit është një planet brenda diskut rrethor.”

Disku rrethor ka një boshllëk tregues që sinjalizon praninë e një planeti.

Ka njëfarë pasigurie rreth përfundimit, dhe disa prej tyre rrjedhin nga madhësia e diskut dhe zgavra në të cilën ndodhen yjet në qendër. Në një disk rrethpolar, ka forca të ndryshme me forca të ndryshme në punë që formojnë zgavrën yjore. “Madhësia e zgavrës së një disku rrethor gazi varet nga ndarja binar, ekscentriciteti binar dhe prirja e diskut në lidhje me orbitën binare,” shpjegojnë studiuesit.

Në një rregullim rrethpolar, zgavra në mes të sistemit ku banojnë yjet duhet të jetë e vogël. “Madhësia e zgavrës binare është, pra, një diagnozë e rëndësishme për pjerrësinë e diskut në lidhje me orbitën binare,” shkruajnë ata. Një disk në një orientim polar mund të shtrihet deri në 1.6 AU përpara se të fillojë zgavra yjore. Kjo është një zgavër e madhe pluhuri dhe madhësia e saj mbështet ekzistencën e një ekzoplaneti.

“Konfigurimi polar i diskut në AC Her nuk ndihmon për të shpjeguar zgavrën e madhe të pluhurit pasi një disk i linjës polar ka një madhësi zgavër më të vogël se një disk koplanar,” shpjegojnë Martin dhe kolegët e saj. “Shpjegimi më i mirë mbetet prania e një planeti në disk. Prandaj, kjo është prova e parë e një planeti rrethor polar.”

Formimi i planetit në një disk është i njëjtë nëse disku është koplanar apo rrethpolar. Por ka një faktor shtesë në sistemin AC Her. Ylli kryesor është një yll pas AGB, që do të thotë se tashmë ka lënë sekuencën kryesore dhe ka kaluar nëpër fazën e tij të gjigantit të kuq. Gjatë asaj faze, një yll zgjerohet në mënyrë voluminoze, duke i grisur planetet e afërta në copa dhe duke shqiptuar dënimin e tyre. Pra, ky planet mund të jetë një ekzoplanet i gjeneratës së dytë, i ri-formuar nga mbeturinat nga planetët e shkatërruar të gjeneratës së parë.

Disku rrethor nuk është saktësisht polar. Një disk polar është i prirur me 90° në rrafshin orbital binar, por ky është i fikur vetëm me 9%. “Ky është disku i parë rrethor polar i vëzhguar rreth një ylli pas AGB,” shkruajnë autorët. Buza e brendshme e diskut të pluhurit është më larg se sa duhet të jetë, dhe ky është një tjetër tregues i një ekzoplaneti.

Është e rëndësishme të theksohet se ky nuk është një yll i sekuencës kryesore dhe se astronomët nuk kanë parë kurrë një planet rrethor polar rreth yjeve jo të sekuencës kryesore. “Prandaj, kjo është prova e parë vëzhguese e një planeti rrethor polar,” theksojnë autorët.

Ky planet është në diskun rrethor, jo në asnjërin prej disqeve rreth yjore. Disku rrethor në fakt ushqen materialin në disqet rreth yjore brenda zgavrës yjore , të cilat mund të bëhen lëndë djegëse për më shumë formimin e planetit. Por kur një disk rrethor polar ushqen material në disqe polare rreth yjore, rregullimi mund të jetë i paqëndrueshëm. Përfundimisht, disku polar rreth yjor mund të bëhet bashkëplanar.

Sistemi AC Her nuk është ylli i parë binar me një disk polar. I pari u njoftua në vitin 2019 rreth yllit HD 98800. (HD 98800 është në të vërtetë një yll i katërfishtë që përmban një palë yje binarë.)

Por si disku i parë rrethor polar që pret një ekzoplanet të mundshëm, ky sistem i pazakontë kërkon të studiohet më thellësisht. Ka shumë që nuk dimë për planetin, por kjo nuk është për t’u habitur. Edhe zbulimi i një prej këtyre planeteve është jashtëzakonisht i vështirë.

Dëshmia më e mirë që kemi për të qëndron në karakteristikat e vetë diskut. Por në këtë studim, ekipi identifikoi vetëm praninë e mundshme të një planeti. Ne nuk dimë asgjë për masën, rrezen apo ndonjë gjë tjetër.

Çfarë lloj planeti është? A i dikton karakteristikat e tij formimi i tij në një disk rrethor polar? Çfarë mban e ardhmja e saj?