Tatooine może być normą, nie wyjątkiem

Astronomowie znaleźli 27 nowych kandydatów na planety krążące jednocześnie wokół dwóch gwiazd. Jeśli obserwacje się potwierdzą, liczba znanych światów przypominających Tatooine z „Gwiezdnych wojen” wzrośnie ponad dwukrotnie. Badacze wykorzystali metodę, która nie polega na bezpośredniej obserwacji planet, lecz na śledzeniu subtelnych zmian ruchu gwiazd

Przez lata planety krążące wokół dwóch słońc wydawały się egzotyczną ciekawostką. Do tej pory astronomowie potwierdzili zaledwie kilkanaście takich obiektów. Większość odkryto dzięki metodzie tranzytów: planeta przechodzi przed gwiazdą i na chwilę zmniejsza jej jasność.

To jednak działa tylko wtedy, gdy układ planetarny jest ustawiony niemal idealnie względem Ziemi. W praktyce oznacza to, że astronomowie widzą tylko niewielką część istniejących układów. Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society sugeruje, że takich planet może być znacznie więcej.

„Polegając głównie na tranzytach, możemy zniekształcać nasz obraz populacji planet okołopodwójnych” – piszą autorzy pracy. Chodzi zwłaszcza o planety o bardziej nachylonych orbitach albo krążące dalej od swoich gwiazd.

Badacze przeanalizowali dane z teleskopu NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Zamiast szukać spadków jasności gwiazd, obserwowali ruch samych układów podwójnych.

W centrum analizy znalazło się zjawisko nazywane precesją apsydalną. W praktyce chodzi o bardzo powolną zmianę orientacji orbity dwóch gwiazd krążących wokół siebie. Jeśli w takim układzie istnieje dodatkowy obiekt, jego grawitacja może delikatnie zaburzać ruch gwiazd.

Efekt jest niewielki, ale możliwy do wykrycia. Astronomowie mierzyli z ogromną dokładnością momenty zaćmień w układach podwójnych. Gdy jedna gwiazda przesłania drugą, jasność układu spada. Jeśli czasy tych zaćmień zaczynają stopniowo się rozjeżdżać, może to oznaczać wpływ dodatkowego ciała. „To bezpośredni sposób wykrywania precesji apsydalnej” – piszą autorzy.

Zespół przeanalizował 1590 układów podwójnych z katalogu misji European Space Agency Gaia. W 71 przypadkach znaleziono oznaki precesji, a w 36 układach efektu nie dało się wyjaśnić wyłącznie względnością Einsteina, deformacją gwiazd czy ich rotacją. Spośród nich naukowcy wytypowali 27 kandydatów na planety.

To nadal nie są potwierdzone światy. Autorzy podkreślają, że część sygnałów może pochodzić od brązowych karłów albo małych gwiazd. Potrzebne są dodatkowe obserwacje, przede wszystkim pomiary prędkości radialnych, które pozwolą dokładniej oszacować masę obiektów.

Kilka kandydatów może być szczególnie interesujących. Według autorów część sygnałów da się wyjaśnić obecnością obiektów mniejszych od Neptuna. Gdyby istnienie tych planet udało się potwierdzić, byłyby najmniejszymi znanymi planetami krążącymi wokół dwóch gwiazd.

Astronomowie od dawna podejrzewali, że planety okołopodwójne mogą być znacznie bardziej różnorodne, niż sugerują obecne odkrycia. Dotychczas większość znanych obiektów znajdowała się bardzo blisko granicy stabilności orbitalnej, czyli minimalnej odległości od dwóch gwiazd, przy której planeta może utrzymać stabilną orbitę. Nowa metoda może ujawnić także układy o bardziej nietypowej geometrii.

„Ta metoda pozwala wykrywać planety o większych nachyleniach orbit” – piszą autorzy. „Może więc rozszerzyć próbkę o znacznie bardziej zróżnicowane architektury układów”.

To ważne także dla teorii powstawania planet. Część modeli sugeruje, że dyski gazu i pyłu wokół gwiazd podwójnych powinny stabilizować orbity planet i ustawiać je niemal w jednej płaszczyźnie. Inne przewidują bardziej chaotyczne środowisko, w którym planety mogą powstawać na orbitach nachylonych albo być wyrzucane z układu. Bez większej liczby obserwacji trudno rozstrzygnąć, który scenariusz jest częstszy.

Autorzy zwracają uwagę, że planety wokół układów podwójnych mogą mieć znaczenie także dla badań tzw. swobodnych planet, czyli obiektów dryfujących przez galaktykę bez gwiazdy. Według części modeli takie światy mogły zostać wyrzucone właśnie z układów podwójnych.

Nowe badanie pokazuje też, jak szybko zmieniła się astronomia egzoplanet. Gdy w 1977 r. do kin trafiły pierwsze „Gwiezdne wojny”, nie znaliśmy ani jednej planety poza Układem Słonecznym. Dziś katalog potwierdzonych egzoplanet przekroczył sześć tysięcy. „Wiele rzeczy przewidzianych wcześniej przez sztukę i wyobrażenia o wszechświecie później odnajdujemy również w nauce” – powiedziała dr Sara Webb z Swinburne University of Technology, która nie brała udziału w badaniu.

Badacze są przekonani, że obecne odkrycia to dopiero początek. Analiza objęła tylko niewielką część ponad dwóch milionów układów podwójnych znajdujących się w katalogu misji Gaia. Dłuższe obserwacje z teleskopu TESS i przyszłych misji mają zwiększyć czułość metody i pozwolić odkryć kolejne planety.

Źródła:

Donna Lu, Scientists discover 27 potential new planets that orbit two stars in solar systems far, far away, „The Guardian”. Dostęp: https://www.theguardian.com/science/2026/may/04/scientists-discover-27-potential-new-planets-that-orbit-two-stars-in-solar-systems-far-far-away

Margo Thornton i in. Detection of 27 candidate circumbinary planets through apsidal precession of eclipsing binaries observed by TESS. „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”
https://doi.org/10.1093/mnras/stag515

• aktualności
• Nauki ścisłe i nauki o Ziemi