Wędrujące planety porzucają swoje dyski. Potwierdziły to symulacje wykonane przez superkomputer

Naukowcy przypuszczają, że tzw. wędrujące planety są niezwykle powszechne na terenie naszej galaktyki, jednak ich zaobserwowanie nie należy do łatwych zadań. Do przełomu mogą doprowadzić symulacje z wykorzystaniem superkomputera.

Modele sugerują bowiem, że dysk protoplanetarny składający się z gazu i pyłu może pozostać w miejscu, nawet jeśli sama planeta zmieni swoją orbitę i na przykład całkowicie opuści układ. Co więcej, wyniki symulacji są zgodne z niektórymi zaobserwowanymi do tej pory wzorami widocznymi w dyskach.

Czytaj też: Galaktyka Andromedy odkrywa swoje tajemnice. Wiadomo, skąd nietypowy rozkład gwiazd

Jednym z najważniejszych instrumentów wykorzystanych w tego typu badaniach było interferometr radiowy ALMA. Korzystający z niego naukowcy uwiecznili wiele różnych wzorów zapisanych w dyskach protoplanetarnych. I choć pojawiały się teorie sugerujące, iż za powstawaniem tych wzorów stoją efekty grawitacyjne ze strony planet, to faktyczne zaobserwowanie tego zjawiska okazało się znacznie trudniejsze.

Sprawą zajęli się więc astronomowie z trzech japońskich uniwersytetów, którzy skorzystali z pomocy wydajnego superkomputera zwanego ATERUI II. Dzięki niemu naukowcy byli w stanie przetestować scenariusz, w myśl którego planeta oddala się z miejsca, w którym doszło do jej narodzin. Wyniki symulacji wykazały, że w przypadku dysku o niskiej lepkości, dysk znajdujący się w pierwotnej lokalizacji planety nie idzie w ślad za nią, nawet jeśli ta oddala się od swojej gwiazdy.

Wędrujące planety mogą opuszczać swoje dyski, które z czasem ulegają deformacji

Łącznie autorzy badania wyróżnili trzy fazy tego zjawiska. W pierwszej początkowy pierścień pozostawał nienaruszony, kiedy planeta zmieniała swoją lokalizację. W drugiej natomiast pierścień ulegał deformacji, podczas gdy wędrująca planeta doczekała się kolejnego, drugiego pierścienia, w nowej lokalizacji. W trzeciej fazie pierwotny pierścień całkowicie zniknął, a pozostał jedynie ten, który uformował się później.

Czytaj też: Egzoplaneta posiada dysk, z którego może powstać księżyc. Udało się go zaobserwować

Szczegóły w tej sprawie będą dostępne na łamach The Astrophysical Journal. Obecnie publikacja jest dostępna w formie pre-printu w bazie danych arXiv. Jak wynika z artykułu, trzy fazy zidentyfikowane za sprawą symulacji są zgodne z wzorami widzianymi w faktycznie istniejących pierścieniach. Obserwacje w wyższej rozdzielczości, które będą możliwe dzięki teleskopom przyszłości, powinny potwierdzić, czy symulacje faktycznie celnie oddają to, co dzieje się naprawdę.