Planetę, która posiada dwa równorzędne Słońca, odkryli niedawno astronomowie z Northwestern University w USA i to przez przypadek, a dokładnie – w starych archiwalnych danych. By być w zgodzie z prawdą, trzeba powiedzieć, że układów wielokrotnych gwiazd (przeważnie podwójnych) z planetą odkryto już kilka wcześniej, m.in. przy pomocy kosmicznego teleskopu Keplera. Jednak w przypadku z Northwestern University mamy dwie równorzędne gwiazdy nieco masywniejsze od naszego Słońca, które obiegają się wokół wspólnego środka masy co 18 godz. – są więc niezwykle blisko siebie – i planetę typu superjowisz o symbolu HD 143811 AB bk8, która okrąża obie gwiazdy bardzo blisko, najbliżej w porównaniu z innymi układami tego typu odkrytymi wcześniej, choć okres tego obiegu i tak wynosi prawie 300 lat. Jednak obserwator z tej planety widziałby na niebie dwa bardzo podobne do siebie i potężne Słońca; jedno obok drugiego. Jak na Tatooine.
Czytaj także: Polacy trochę przypadkiem dokonali niezwykłego odkrycia. Oto gwiazdy milinowe
Dwa Słońca. Jak Tatooine
Planetę odkrył kierowany przez Jasona Wanga z Northwestern zespół astronomów, który prowadził wieloletnie poszukiwania obcych planet (egzoplanet), korzystając z potężnego teleskopu Gemini South z Chile i zamontowanego na nim instrumentu badawczego Gemini Planet Imager (GPI). Instrument ten działał do od 2014 do 2022 r. w ten sposób, że rejestrował zdjęcia obszarów występowania potencjalnych egzoplanet, blokując przytłaczające światło ich gwiazd macierzystych za pomocą koronarografu, czyli przyrządu działającego niemal jak sztuczny odpowiednik zaćmienia Słońca. Instrument następnie wykorzystał optykę adaptacyjną, aby wyostrzyć obrazy tych słabych planet wokół ich jasnych gwiazd. Niestety niewiele obcych światów udało się w ten sposób zidentyfikować i w końcu postanowiono przekazać GPI do renowacji, ale przed tym jeszcze raz sprawdzić dokładnie dane uzyskane dzięki niemu w latach 2016–19. Okazało się wówczas, że planetę „typu Tatooine” okrążającą parę gwiazd HD 143811 A i B instrument GPI zarejestrował już w roku 2016, wtedy jednak fakt ten umknął badaczom. Dopiero teraz udało się ją rzeczywiście odkryć.
Układ dwóch bliskich i potężnych gwiazd – HD 143811 A i B – który leży w konstelacji Wilka w odległości 446 lat świetlnych od Ziemi jest bardzo młody. Szacuje się, że jego dwie gwiazdy powstały zaledwie 21 mln lat temu, a ich planeta o promieniu 1,7 promienia naszego Jowisza – 13 mln lat temu (dla porównania: Ziemia ma 4,6 mld lat). Naukowcy wciąż nie potrafią odpowiedzieć na pytanie, jak kształtowałaby się dokładnie orbita masywnej planety orbitującej blisko wokół dwóch potężnych gwiazd. Odkrycie układu zostało opisane w wydaniu czasopisma „The Astrophysical Journal Letters” z 11 grudnia tego roku. Co ważne, zostało ono też potwierdzone przez zespół astronomów europejskich z Uniwersytetu Exeter.
Czytaj także: Będziemy mieli drugi księżyc! Spokojnie, zderzenie z Ziemią nam nie grozi
Gwiazdy wielokrotne – kosmiczne rodzeństwa
Większość gwiazd, które widzimy na niebie, występuje w układach wielokrotnych (dwie, trzy, cztery i więcej gwiazd), przy czym gwiazd podwójnych jest zdecydowanie najwięcej (aż trzy piąte w całej grupie wielokrotnych). Nasze samotne Słońce jest więc pewnego rodzaju wyjątkiem. Oblicza się, że w promieniu 80 lat świetlnych (25 parseków) od Ziemi gwiazdy wielokrotne stanowią aż dwie trzecie wszystkich gwiazd. Gwiazdy młode i duże częściej istnieją w układach wielokrotnych niż starsze i mniejsze. Ponieważ narodziny gwiazd wielokrotnych odbywają się bardzo podobnie niezależnie od ich liczby, najłatwiej prześledzić naturę tych układów na przykładzie najprostszym – gwiazd podwójnych. Istnieje kilka typów tzw. binarnych układów. Gdy patrzymy nocą w niebo, nawet przez teleskop, najczęściej widzimy tylko jedną gwiazdę. Wynika to z tego, że gwiazdy w układach podwójnych albo zasłaniają się, albo jedna jest zdecydowanie mniejsza od drugiej i w związku z tym jej światła nie widać, albo jeszcze w bardzo ciasnych układach podwójnych światła obu gwiazd zlewają się w jeden blask. O tym, że są tam w istocie dwie gwiazdy, przesądzają dopiero obserwacje spektroskopowe. Blask gwiazd może nas mylić jeszcze inaczej; otóż często obserwator widzi dwie gwiazdy blisko siebie, które w rzeczywistości leżą jedna za drugą w dużej odległości i nie mają ze sobą nic wspólnego. Podwójność jest więc w tym wypadku tylko złudzeniem. Jednak z rzeczywistym układem podwójnym mamy do czynienia wówczas, gdy dwie gwiazdy krążą wokół wspólnego środka ciężkości.
Gwiazdy wielokrotne, w tym podwójne, są rodzeństwem, to znaczy rodzą się z tego samego obłoku molekularnego i dysku protogwiezdnego mniej więcej w podobnym czasie. Ale dlaczego najczęściej powstają gwiazdy podwójne, czasami jednak, znacznie rzadziej, tylko jedna gwiazda? Gwiazdy powstają z zagęszczonych obłoków materii molekularnej, które pod wpływem jakiegoś zewnętrznego czynnika zaczynają się zagęszczać. Powstaje dysk protogwiezdny, w którym materia krąży i wciąż się zagęszcza pod wpływem grawitacji. W pewnym momencie jednak dysk może przekroczyć pewną granicę niestabilności i rozpaść się. Następuje wtedy jego fragmentacja, a moment pędu całego rotującego obłoku zamienia się bezpośrednio na moment orbitalny dwóch podzielonych fragmentów. Powstają dwie gwiazdy, czyli inaczej – gwiazda podwójna. Mechanizm powstawania dwóch gwiazd dokładniej został przeanalizowany dopiero w ostatnich latach.
Czytaj także: Niezwykłe rzeczy dzieją się przy Gwieździe Barnarda
Układy wielokrotne gwiazd górą
Otóż jest coś, co istotnie wpływa na to, czy protogwiezdny dysk dozna fragmentacji, czy też nie – tym czymś jest pole magnetyczne, które przenika cały dysk i zwiększa jego stabilność. Z jednej strony mamy więc potężne siły grawitacyjne, które kurczą dysk i zwiększają jego niestabilność, prowadząc do fragmentacji, z drugiej zaś pole magnetyczne, które scala dysk i przeciwdziała rozpadowi. Jeśli jest ono wystarczająco duże, dysk przetrwa w całości i utworzy jedną gwiazdę. Jeśli zbyt słabe, grawitacja weźmie górę, dysk rozpadnie się i powstanie układ wielokrotny – dwóch lub więcej gwiazd, co zależy w dużej mierze od wielkości początkowego obłoku molekularnego. Ponieważ jednak w kosmosie przeważają układy wielokrotne gwiazd, ten drugi scenariusz wydarza się częściej. Tak, wydaje się, można wyjaśnić zagadkę rozpowszechnienia układów wielokrotnych gwiazd – szczególnie podwójnych – w kosmosie.