Olbrzymia planeta okrąża małą gwiazdę; to przeczy obecnym modelom formowania się planet

TOI-6894 to czerwony karzeł o masie zaledwie 20 proc. masy Słońca.

Astronomowie odkryli planetę o wielkości połowy rozmiarów Saturna, okrążającą gwiazdę ważącą 5 razy mniej od Słońca. To przeczy obecnym modelom formowania się planet - komentują.

Dotąd sądzono, że przy tak małych gwiazdach duże planety typu gazowego olbrzyma nie mogą powstać ani się utrzymać. Uważano, że towarzyszące małym gwiazdom dyski protoplanetarne — rezerwuary gazu i pyłu, z których powstają planety — mają zbyt mało materiału potrzebnego do zbudowania masywnych jąder i akrecji grubych atmosfer.

Jednak badanie opisane na łamach "Nature Astronomy" pokazuje dowody na istnienie właśnie takiej planety krążącej wokół TOI-6894.

Nietypowy układ najpierw wykryto z pomocą Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Potem zaskakujące wyniki potwierdzono szczegółowymi obserwacjami, prowadzonym z pomocą obserwatoriów naziemnych, w tym w kierowanych przez belgijski zespół projektach SPECULOOS i TRAPPIST.

"Sygnał tranzytu planety obecny w naszych danych był jednoznaczny. Analiza wykluczyła wszystkie inne możliwe wyjaśnienia — jedynym realnym scenariuszem było to, że ta malutka gwiazda posiada planetę wielkości Saturna, krążącą wokół niej, z okresem liczącym nieco ponad trzy dni. Dodatkowe obserwacje potwierdziły, że jej masa wynosi około połowy masy Saturna. To zdecydowanie olbrzymia planeta" - mówi Khalid Barkaoui z Uniwersytetu w Liege.

TOI-6894 jest obecnie najmniejszą znaną gwiazdą, która posiada tranzytującą planetę olbrzymią. Ma promień mniejszy o 40 proc., niż jakakolwiek wcześniej znana tego typu gwiazda.

"Wcześniej uważaliśmy, że tak małe gwiazdy nie mogą wytwarzać ani utrzymywać planet olbrzymich. Gwiazdy takie jak TOI-6894 są najpowszechniejszym typem w Drodze Mlecznej, więc nasze odkrycie sugeruje, że może istnieć znacznie więcej planet olbrzymich, niż dotąd sądziliśmy" - dodaje współautorka odkrycia, prof. Jamila Chouquar, także z Uniwersytetu w Liege.

Naukowcy będą więc musieli ponownie przeanalizować swoje rozumienie powstawania planet.

"Istnienie TOI-6894b jest trudne do pogodzenia z obecnymi modelami. Żaden z nich nie potrafi w pełni wyjaśnić, jak ta planeta powstała. Pokazuje to, że nasza wiedza jest niekompletna i podkreśla potrzebę znalezienia większej liczby takich planet. Dokładnie to jest celem projektu MANGO - podprogramu SPECULOOS prowadzonego przeze mnie oraz przez dr Georginę Dransfield z Uniwersytetu w Birmingham" - mówi jedna z autorek publikacji, dr Mathilde Timmermans.

"Ta planeta olbrzymia krążąca wokół malutkiej gwiazdy pokazuje, że różnorodność planetarna w galaktyce jest jeszcze większa, niż sobie to wyobrażaliśmy. Większość obiektów obserwowanych w projektach SPECULOOS i TRAPPIST to podobne gwiazdy, a nawet jeszcze mniejsze. Dzięki czemu jesteśmy w dobrej pozycji, by w nadchodzących latach odkrywać kolejne kosmiczne niespodzianki" - mówi jej kolega prof. Michaël Gillon. (PAP)

Marek Matacz