Studimi i xhuxhëve të bardhë ‘të ndotur’ zbulon se yjet dhe planetët rriten së bashku

Një ekip astronomësh kanë zbuluar se formimi i planetit në sistemin tonë të ri diellor filloi shumë më herët sesa mendohej më parë, me blloqet e ndërtimit të planetëve që rriteshin në të njëjtën kohë me yllin e tyre mëmë.

Një studim i disa prej yjeve më të vjetër në univers sugjeron që blloqet ndërtuese të planetëve si Jupiteri dhe Saturni fillojnë të formohen ndërsa një yll i ri po rritet. Mendohej se planetët formohen vetëm pasi një yll të ketë arritur madhësinë e tij përfundimtare, por rezultatet e reja, të publikuara në revistën Nature Astronomy, sugjerojnë që yjet dhe planetët “rriten” së bashku.

Hulumtimi, i udhëhequr nga Universiteti i Kembrixhit, ndryshon të kuptuarit tonë se si u formuan sistemet planetare, duke përfshirë sistemin tonë diellor, duke zgjidhur potencialisht një enigmë të madhe në astronomi.

“Ne kemi një ide mjaft të mirë se si formohen planetët, por një pyetje e jashtëzakonshme që kemi pasur është se kur formohen: a fillon formimi i planetit herët, kur ylli mëmë është ende në rritje, apo miliona vjet më vonë?” tha Dr. Amy Bonsor nga Instituti i Astronomisë në Kembrixh, autorja e parë e studimit.

Për t’iu përgjigjur kësaj pyetjeje, Bonsor dhe kolegët e saj studiuan atmosferat e yjeve xhuxh të bardhë – mbetjet e lashta, të zbehta të yjeve si dielli ynë – për të hetuar blloqet ndërtuese të formimit të planetit. Studimi përfshiu gjithashtu studiues nga Universiteti i Oksfordit, Ludwig-Maximilians-Universität në Mynih, Universiteti i Groningenit dhe Instituti Max Planck për Kërkimin e Sistemit Diellor, Gottingen.

“Disa xhuxha të bardhë janë laboratorë të mahnitshëm, sepse atmosfera e tyre e hollë janë pothuajse si varreza qiellore,” tha Bonsor.

Normalisht, brendësia e planetëve është jashtë mundësive të teleskopëve. Por një klasë e veçantë e xhuxhëve të bardhë – të njohur si sisteme “të ndotur” – kanë elementë të rëndë si magnez, hekur dhe kalcium në atmosferën e tyre normalisht të pastër.

Këta elementë duhet të kenë ardhur nga trupa të vegjël si asteroidë të mbetur nga formimi i planetit, të cilët u përplasën me xhuxhët e bardhë dhe u dogjën në atmosferat e tyre. Si rezultat, vëzhgimet spektroskopike të xhuxhëve të bardhë të ndotur mund të hetojnë brendësinë e atyre asteroidëve të copëtuar, duke u dhënë astronomëve një pasqyrë të drejtpërdrejtë në kushtet në të cilat ata janë formuar.

Formimi i planetit besohet se fillon në një disk protoplanetar – i përbërë kryesisht nga hidrogjen, helium dhe grimca të vogla akulli dhe pluhuri – që rrotullohet rreth një ylli të ri. Sipas teorisë aktuale udhëheqëse se si formohen planetët, grimcat e pluhurit ngjiten me njëra-tjetrën, duke formuar përfundimisht trupa të ngurtë gjithnjë e më të mëdhenj. Disa prej këtyre trupave më të mëdhenj do të vazhdojnë të grumbullohen, duke u bërë planetë, dhe disa mbeten si asteroidë, si ato që u përplasën me xhuxhët e bardhë në studimin aktual.

Studiuesit analizuan vëzhgimet spektroskopike nga atmosferat e 200 xhuxhëve të bardhë të ndotur nga galaktikat e afërta. Sipas analizës së tyre, përzierja e elementeve që shihen në atmosferat e këtyre xhuxhëve të bardhë mund të shpjegohet vetëm nëse shumë nga asteroidët origjinalë ishin shkrirë dikur, gjë që bëri që hekuri i rëndë të fundosej deri në bërthamë, ndërsa elementët më të lehtë notonin në sipërfaqe. Ky proces, i njohur si diferencim, është ajo që bëri që Toka të kishte një bërthamë të pasur me hekur.

“Shkaku i shkrirjes mund t’i atribuohet vetëm elementëve radioaktivë jetëshkurtër, të cilët kanë ekzistuar në fazat më të hershme të sistemit planetar, por që kalojnë në vetëm një milion vjet,” tha Bonsor. “Me fjalë të tjera, nëse këta asteroidë do të shkriheshin nga diçka që ekziston vetëm për një kohë shumë të shkurtër në agimin e sistemit planetar, atëherë procesi i formimit të planetit duhet të nisë shumë shpejt.”

Studimi sugjeron se fotografia e formimit të hershëm ka të ngjarë të jetë e saktë, që do të thotë se Jupiteri dhe Saturni kishin mjaft kohë për t’u rritur në madhësitë e tyre aktuale.

“Studimi ynë plotëson një konsensus në rritje në këtë fushë që formimi i planetit filloi herët, me trupat e parë që u formuan njëkohësisht me yllin,” tha Bonsor. “Analizat e xhuxhëve të bardhë të ndotur na tregojnë se ky proces i shkrirjes radioaktive është një mekanizëm potencialisht i kudondodhur që ndikon në formimin e të gjithë planetëve jashtëdiellorë.

“Ky është vetëm fillimi – sa herë që gjejmë një xhuxh të ri të bardhë, mund të mbledhim më shumë prova dhe të mësojmë më shumë rreth formimit të planetëve. Mund të gjurmojmë elementë si nikeli dhe kromi dhe të themi se sa i madh duhet të ketë qenë një asteroid kur formoi bërthama hekuri. Është e mahnitshme që ne jemi në gjendje të hetojmë procese të tilla në sistemet ekzoplanetare.”