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

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

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