Planetos-milžinės sukasi greičiau nei rudosios nykštukės

Per teleskopą milžiniškos dujinės planetos ir rudosios nykštukės gali atrodyti beveik identiškai – panašus ir jų ryškumas, ir paviršiaus temperatūra, ir atmosferos spektras. Kaip tada atskirti, ar stebime milžinišką planetą, ar mažytę „nepavykusią žvaigždę“?

Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.

Dabar astrofizikai, naudodami Keck observatorijos aukštos skyros spektrografinį instrumentą KPIC, atrado aiškų skiriamąjį požymį – sukimosi greitį. Tyrėjai išmatavo 6 milžiniškų egzoplanetų ir 25 rudųjų nykštukių sukimosi greičius, analizuodami spektro linijų išsiplėtimą, kurį sukelia Doplerio efektas: vienas besisukančio objekto kraštas artėja mūsų link ir pamėlynuoja, kitas tolsta ir paraudonuoja.

Sujungę savo matavimus su ankstesnių tyrimų duomenimis, jie sudarė didžiausią iki šiol tiesiogiai matomų egzoplanetų ir rudųjų nykštukių sukimosi matavimų apžvalgą. Galutiniame kataloge buvo 43 objektai, skriejantys kaip palydovai aplink žvaigždes, ir 54, skrajojantys laisvai. Tarp jų pastebėtas aiškus dėsningumas: planetos sukasi žymiai didesne dalimi savo teorinio maksimalaus greičio, nei rudosios nykštukės. Teorinis maksimalus greitis, dar vadinamas suirimo greičiu, yra toks, kurį pasiekus objektą sudraskytų išcentrinis pagreitis. Skirtumas statistiškai reikšmingas, ypač daroma prielaida, kad planetų ir nykštukių sukimosi ašys lygiagrečios jų orbitų ašims. Priežastis greičiausiai slypi formavimosi mechanizme: planetos formuojasi protoplanetiniame diske ir išlaiko didesnę dalį pradinio judesio kiekio momento, o rudosios nykštukės, kurių stipresni magnetiniai laukai sąveikauja su aplinkinėmis dujomis, yra stabdomos susidarančios trinties.

Tyrėjai taip pat pastebėjo, kad rudosios nykštukės, skriejančios aplink žvaigždę, sukasi dar lėčiau nei laisvai klajojančios – tai gali atspindėti skirtingas formavimosi aplinkas. Tuo tarpu planetų sukimosi greitis nepriklauso nuo to, ar planeta turi žvaigždę, ar skrajoja vieniša. Sukimasis taip tampa savotišku „fosiliniu įrašu“, leidžiančiu atskirti šiuos kosmiškai panašius, bet skirtingai gimusius objektus.

Tyrimo rezultatai publikuojami „The Astronomical Journal“.