W ostatnich dekadach astronomowie odkryli tysiące planet pozasłonecznych. Część z nich orbituje wokół jednej gwiazdy, jak Ziemia wokół Słońca. Niektóre powstały w układach podwójnych, ale teraz astronomowie donoszą o odkryciu egzoplanety krążącej w układzie potrójnym. Ten bardzo rzadki typ planety wielkości Jowisza znajduje się w konstelacji Oriona i krąży jednocześnie wokół trzech gwiazd.
Ślady egzoplanety odkryto w układzie potrójnym GW Orionis, leżącym około 1300 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Oriona. Układ ten składa się z dwóch gwiazd, które okrążają się nawzajem co 241 dni, oraz trzeciej gwiazdy, orbitującej wokół pozostałych dwóch w ciągu 11,5 roku. Układ otoczony jest dyskiem gazu i pyłu — typowym dla młodego układu gwiezdnego. Dysk ten podzielony jest na pierścienie, w których znajduje się dość zagadkowa luka. Szczegółowe modelowanie układu sugeruje, że najlepszym wytłumaczeniem jej istnienia jest duża gazowa planeta.
Wyniki ostatnich obserwacji ukazały się na łamach pisma „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.
GW Orionis jest znany astronomom. W 2020 roku na łamach „The Astrophysical Journal Letters” ukazały się pierwsze badania tego układu. Astronomowie przyjrzeli się bliżej GW Orionis za pomocą teleskopu ALMA w Chile (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) i odkryli, że cały układ otoczony jest dyskiem protoplanetarnym – skupiskiem materii, z którego powstają planety.
Dysk ten składa się z trzech pierścieni i ma lukę między najbardziej wewnętrznym a środkowym pierścieniem. Luka ta ma szerokość około 15 miliardów kilometrów. Do tego zewnętrzny pierścień jest pochylony pod kątem około 38 stopni wobec pozostałych.
Zaobserwowaną lukę naukowcy dotychczas interpretowali jako rezultat oddziaływań grawitacyjnych trzech gwiazd. W nowych pracach astronomowie wykorzystali symulacje do obliczenia, skąd się wzięła luka. Swoje założenia oparli na obserwacjach innych pierścieni pyłowych w innych miejscach we Wszechświecie. Wynik modelowania sugeruje, że to nie gwiazdy i ich grawitacja doprowadziły do powstania zagadkowej przerwy, ale planeta wielkości Jowisza lub kilka planet.
- Zbadaliśmy scenariusz, w którym to planeta może być odpowiedzialna z lukę w dysku. Porównaliśmy naszą symulację z obserwacjami i całkiem dobrze do siebie pasują – powiedział dr Jeremy Smallwood z University of Nevada, główny autor publikacji.
Uczeni wcześniej odkryli światy, które obiegają jedną z gwiazd z układu potrójnego, ale nigdy nie zauważyli egzoplanety, która krąży jednocześnie wokół trzech gwiazd.
Jednak nowe ustalenia trzeba będzie potwierdzić, a jak wskazują uczeni, nie będzie to łatwe. Metoda tranzytu, za pomocą której odkryto większą część znanych nam planet pozasłonecznych, w tym przypadku nie sprawdzi się. W metodzie tej dokonuje się pomiarów jasności gwiazd w poszukiwaniu niewielkich, regularnych osłabień blasku, które mogły być spowodowane obiegiem planety wokół gwiazdy. Jeśli płaszczyzna orbity planety jest odpowiednio ustawiona względem naszej linii widzenia, to taka planeta będzie okresowo przechodzić przed swoją gwiazdą – dokonywać tranzytu, co spowoduje okresowy spadek jasności. W tym przypadku jednak płaszczyzna orbity prawdopodobnej planety lub planet jest tak ustawiona, że niemożliwe jest dostrzeżenie tranzytu, choć to akurat ułatwiło dostrzeżenie dysku protoplanetarnego.
Najlepszy dowód istnienia planety lub planet pochodziłby z obrazowania systemu w wysokiej rozdzielczości, chociaż to obecnie wykracza poza możliwości technologiczne naszych obserwatoriów, a układ GW Orionis jest przecież oddalony o ponad 1000 lat świetlnych. Być może Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który prawdopodobnie zostanie wyniesiony w przestrzeń w tym roku, pozwoli cokolwiek zaobserwować.
Autorzy nowej publikacji zauważyli również, że z powierzchni prawdopodobnej planety nie dałoby się zobaczyć trzech gwiazd na niebie. Jak wskazują, dwie wewnętrzne gwiazdy krążą tak blisko siebie, że wyglądałyby jak jeden punkt na niebie.
Źródło: Live Science, fot. ESO/L. Calçada, Exeter/Kraus et al.
