Ainda não conheci um físico que não acreditasse na beleza da teoria geral da relatividade – a descrição de Einstein da gravidade como a curvatura do espaço-tempo. Afinal, reforçou consistentemente uma miríade de avanços, especialmente na astrofísica. Assim, quando algum fenómeno cósmico confunde os cientistas, parece certo que eles contem com a relatividade geral para encontrar algumas respostas.
Um desses mistérios, descrito num artigo recente em As cartas do jornal astrofísicodiz respeito a exoplanetas circumbinários – ou melhor, à escassez deles – nos agora mais de 6.000 exoplanetas confirmados até o momento. Assim como o planeta Tatooine do authentic Guerra nas Estrelasos exoplanetas circumbinários orbitam um par de estrelas, em oposição a uma.
De acordo com o novo estudo, a escassez de tais planetas em torno de binários estreitos (ou seja, duas estrelas relativamente próximas uma da outra) pode, em parte, ser explicada pelos efeitos da relatividade geral sobre o interações de três corpos entre as duas estrelas e o planeta. O complexo perfil gravitacional eventualmente resulta no desaparecimento do planeta ou na expulsão orbital, de acordo com a nova pesquisa.
Em busca do pôr do sol duplo
Dito isto, os astrônomos presumiram que as estrelas binárias não deveriam ser dramaticamente piores do que as estrelas solitárias quando se trata de formar grandes exoplanetas; sabe-se que cerca de 10% das estrelas solitárias os hospedam. Manter esses planetas, no entanto, pode ser uma história diferente, já que qualquer um que se forme nem sempre permanece estável a longo prazo. A nova investigação propôs-se a perguntar porque é que isto acontece e que forças poderão estar a remover – ou a desestabilizar – esses planetas ao longo do tempo.
Durante sua execução, o Kepler avistou cerca de 3.000 sistemas estelares binários. Mas dos 3.000, os astrónomos só conseguiram encontrar 47 candidatos a planetas circumbinários através do método de trânsitodos quais apenas 14 foram realmente confirmados.
“Há uma escassez de planetas circumbinários em geral e um deserto absoluto em torno de binários com períodos orbitais de sete dias ou menos”, disse Mohammad Farhat, autor principal do estudo e pesquisador de pós-doutorado na Universidade da Califórnia, Berkeley, em um estudo. declaração.
Voando muito perto das estrelas
Com seu colaborador Jihad Touma, físico da Universidade Americana de Beirute, no Líbano, Farhat recorreu ao Velho Confiável: a relatividade geral. A nova investigação procurou discernir se a aparente escassez de exoplanetas em torno de sistemas binários period o produto de deficiências tecnológicas ou de algo totalmente diferente, como o impacto de fortes efeitos orbitais que removeram objetos semelhantes a planetas ao longo do tempo.
Para o estudo, os pesquisadores realizaram uma análise matemática para avaliar as consequências das forças relativísticas em torno dos sistemas binários. Como esperado, a relatividade geral ofereceu algumas respostas intrigantes. Especificamente, os investigadores estudaram como a relatividade geral pode afectar as órbitas de sistemas binários compactos para mudar gradualmente a sua orientação e remodelar o ambiente gravitacional de longo prazo.
Em sistemas binários, as estrelas aproximam-se umas das outras ao longo de dezenas de milhões de anos e os seus parâmetros orbitais mudam e diminuem gradualmente. Quando um planeta – ou mesmo os indícios de um planetesimal em formação – entra na mistura, a sua órbita alonga-se numa forma oval fina, tornando a sua distância mais próxima e mais distante da estrela ainda mais extrema.
“E na rota, ele encontra aquela zona de instabilidade em torno dos binários, onde efeitos de três corpos entram em ação e limpam gravitacionalmente a zona”, explicou Touma.
Isto pode significar uma de duas coisas: ou o planeta voa demasiado perto das estrelas e é destruído pelas estrelas, ou o planeta voa demasiado longe e sai completamente do sistema, disse Farhat. “Em ambos os casos, você se livra do planeta.”
Ausente ou irreal?
Então, novamente, pode ser que nossos métodos de detecção de exoplanetas não sejam suficientes. Mas supondo que existam sósias de Tatooine não descobertas, a análise mais recente dá alguma explicação de por que foi tão difícil encontrá-los. Esses 14 exoplanetas circumbinários que conhecemos? Achados verdadeiramente sortudos.
Numa nota diferente, Farhat e Touma questionam-se agora se uma abordagem semelhante poderia esclarecer como os efeitos relativísticos influenciam outros fenómenos cósmicos extremos e inexplicáveis. Por exemplo, talvez o mesmo princípio possa explicar o comportamento das estrelas em torno de buracos negros ou pulsares supermassivos binários, disseram eles.
