Kaksoistähdet paiskovat planeettoja avaruuteen

Tiiviit kaksoistähtijärjestelmät eivät ole suotuisia paikkoja eksoplaneetoille. Niille voi tulla äkkilähtö.

Tässä tapauksessa "tiivis" tarkoittaa, että kaksi tähteä kiertää toisiaan hyvin lähekkäin. Ne ovat lyhytjaksoisia eli niiden kiertoaika on vain vuorokausien luokkaa.

Vaikka eksoplaneettoja on löydetty jo melkein 4 000 ja niitä etsittäessä on katsastettu tuhansia tiiviitä kaksoistähtijärjestelmiä, vain harvoja eksoplaneettoja on bongattu kaksoistähtiä kiertäviltä radoilta.

Tässä tapauksessa tutkimuksen kohteena olivat erityisesti pimennysmuuttujina tunnetut kaksoistähdet, joiden kiertoratojen taso on suuntautunut kohti Maata. Silloin tähdet näyttävät vuorotellen peittävän toisensa, jolloin kokonaiskirkkaus pienenee hetkeksi.

David Flemingin johtamassa tutkimuksessa selvitettiin, millaisia vaikutuksia lähekkäin kiertävien tähtien gravitaatiolla on paitsi toisiinsa, myös järjestelmän muihin mahdollisiin jäseniin – siis planeettoihin.

"Tietokonesimulaatioiden perusteella vuorovesivoimat siirtävät tähtien pyörimisliikkeen impulssimomenttia eli pyörimismäärää niiden kiertoliikkeeseen. Silloin tähtien pyöriminen hidastuu ja kiertoaika toistensa ympäri pitenee", Fleming selittää.

Samalla kiertoratojen muoto muuttuu soikeasta ympyriäiseksi. Pitkän ajan kuluessa tähtien pyörimisliike lukkiutuu siten, että ne kääntävät aina saman puolen toisiaan kohti – täsmälleen samoin kuin esimerkiksi Pluto ja sen suurin kuu Kharon.


Juttu jatkuu mainoksen jälkeen

Alkujaan vakailla radoilla kiertäneet mahdolliset planeetat jäävät tähtien laajenevien kiertoratojen sisäpuolelle, jolloin niiden radat eivät enää olekaan vakaita. Planeetat voivat joutua heitetyiksi ulos koko järjestelmästä.

Vaikka alkuun kyytiä saisikin vain yksi planeetta, se voi aiheuttaa häiriöitä muiden planeettojen ratoihin siten, että lopulta nekin päätyvät tähtienväliseen avaruuteen.

Kaksoistähtijärjestelmissä onkin "epävakaa alue", jolle joutuva planeetta sinkoutuu vääjäämättä ulos systeemistä. Kun tähtien kiertoradat laajenevat, myös epävakaa alue kasvattaa kokoaan ja ulottuu yhä etäämmälle tähdistä.

Kun Fleming tutkimusryhmineen sovelsi mallia tunnettuihin lyhytjaksoisiin kaksoistähtiin, tulosten mukaan 87 prosentissa järjestelmistä on sinkoutunut ulos ainakin yksi planeetta. Luku voi olla paljon suurempikin, jopa 99 prosenttia.

Tutkijat ovat antaneet planeettalingolle nimilyhenteen STEEP (Stellar Tidal Evolution Ejection of Planets). Jatkossa on tarkoitus tehdä havaintoja tiiviistä kaksoistähdistä ja niiden mahdollisista planeetoista. Ellei planeettoja löydy, teoreettisesti päätelty prosessi todennäköisesti vaikuttaa kaksoistähtijärjestelmien planeettoihin.

Tällä hetkellä lyhytjaksoisin kaksoistähti, jolta on löytynyt eksoplaneetta, on Kepler 47. Tähtien kiertoaika toistensa ympäri on noin 7,45 vuorokautta. Jos malli pitää kutinsa, sitä nopeammin toisiaan kiertävillä tähdillä ei pitäisi olla käytännössä lainkaan planeettoja.

Aiemmin kerroimme Tiedetuubissa, kuinka tähtienvälinen asteroidi ’Oumuamua on todennäköisesti lähtöisin kaksoistähtijärjestelmästä.

Tutkimuksesta kerrottiin Washingtonin yliopiston uutissivuilla ja se julkaistaan Astrophysical Journal -tiedelehdessä.

Kuva: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle



Juttuja samasta aiheesta

Joidenkin vanhimpien juttujen tekstin näyttämisessä on ongelma. Pyrimme saamaan jutut pikaisesti taas normaaleiksi! Pahoittelut!