Wielkie planety swobodne z "systemem planetarnym"?

Korzystający z Teleskopu Webba naukowcy zbadali kilka obiektów planetarnych poruszających się swobodnie w kosmosie bez gwiazd. Analizy sugerują, że wokół takich obiektów mogą powstawać miniaturowe wersje układów planetarnych - informuje University of St Andrews w Wielkiej Brytanii.

Planety swobodne to określenie obiektów o masach planetarnych, które mkną przez przestrzeń kosmiczną bez towarzystwa swojej gwiazdy. Mogą to być planety wyrzucone z systemów planetarnych swoich gwiazd na skutek oddziaływań grawitacyjnych, albo obiekty, które uformowały się samodzielnie. Badania sugerują, że w tym drugim wariancie są to najmniej masywne obiekty formujące się w sposób podobny, jak gwiazdy, poprzez zapadanie się wielkich obłoków gazu.

Naukowcy z Wielkiej Brytanii, Stanów Zjednoczonych, Włoch, Irlandii i Portugalii, kierowani przez badaczy ze School of Physics and Astronomy na University of St Andrew, zaobserwowali przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) osiem planet swobodnych od masach od 5 do 10 mas Jowisza.

Przeanalizowano szczegółowe obserwacje spektroskopowe. Wszystkie zbadane planety są bardzo młode, z wiekiem od jednego do pięciu milionów lat. Ich efektywne temperatury mieszczą się w przedziale od 1600 do 1900 K, a typy widmowe od M9.5 do L4.

W przypadku sześciu obiektów wykryto nadwyżkę emisji promieniowania podczerwonego, co sugeruje obecność pyłu w bezpośredniej bliskości. A to z kolei sugestia, że wokół tych planet mogą istnieć dyski.

Co więcej, znaleziono emisję od ziaren krzemianowych w dyskach - wyraźną oznakę wzrostu ziaren i krystalizacji, czyli typowych pierwszych etapów powstawania skalistych planet. Emisje tego typu znajdowano wcześniej w pobliżu gwiazd i brązowych karłów, natomiast niniejsze badania są pierwszą detekcją w przypadku obiektów o masach planetarnych.

We wcześniejszych badaniach, opublikowanych kilka miesięcy temu w "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" przez inny zespół naukowców, wykazano, że dyski wokół planet swobodnych są w stanie przetrwać kilka milionów lat, a to wystarczająco dużo czasu na powstanie planety (chociaż w tym przypadku trzeba by raczej mówić o księżycach).

Aleks Scholz z University of St Andrews, który kierował nowymi badaniami, wskazał że "systemy planetarne" wokół planet swobodnych mogą być jak miniaturowe układy słoneczne, przeskalowane w dół co najmniej sto razy w masie i rozmiarze.

Hipoteza czy takie systemy planetarne (księżycowe) faktycznie istnieją, wymaga dalszych badań.

Wyniki badań dostępne są w serwisie arXiv, a publikacja została zaakceptowana do druku w czasopiśmie "Astronomical Journal". Pierwszą autorką pracy jest Belinda Damian z University of St Andrews w Wielkiej Brytanii.