Космическая сага «Звездные войны», появившись более 40 лет назад, превратилась в уникальный культурный феномен и одновременно стала своего рода предсказанием в сфере астрономических открытий. Лишь в начале XXI века ученым удалось обнаружить несколько экзопланет, вращающихся в системах двойных звезд, подобно Татуину, месту рождения Энакина Скайуокера. Однако до недавнего времени тайна заключалась в том, как могли возникнуть такие массивные объекты — ведь одно из светил, казалось, должно было рассеивать вещество протопланетного диска, препятствуя формированию планетезималей.
В настоящее время известно о нескольких планетах, обращающихся вокруг двойных звездных систем, что позволяет утверждать: подобные Татуину вполне могут существовать в реальности. Однако, объяснить формирование таких тел в двойных звездных системах достаточно сложно. Обычно, менее массивное светило на ранних этапах формирования протопланетного диска выполняет функцию «смесителя». Гравитационные возмущения приводят к тому, что вещество движется слишком быстро, и планетезимали не могут образоваться. В результате газ и пыль в лучшем случае объединяются в астероиды и кометы, а большая часть материи просто устремляется к звездам.
Основной гипотезой формирования планет в двойных звездных системах является захват планет-«сирот» из межзвездного пространства (в этом отношении двойные системы превосходят одиночные). Однако специалисты из Института внеземной физики Общества Макса Планка (Германия) и Кембриджского университета (Великобритания) придерживаются иной точки зрения. В новой научной работе авторами выступил Роман Рафиков ( Roman Rafikov) и Кедрон Силсби (Kedron Silsbee) — разработали более детальную компьютерную модель, отличную от предыдущих. Результаты симуляций, выполненных с ее использованием, будут опубликованы в следующем номере журнала Astronomy and Astrophysics.
Усовершенствованная модель отличается более широким набором параметров, описывающих развитие планетной системы. В частности, Рафиков и Силсби учли гравитационное воздействие протопланетного диска на формирование планетезималей. Анализ показал, что при определенных условиях оно существенно помогает нивелировать возмущения, вызванные второй звездой.
Изначально считалось, что для предотвращения образования крупных тел из пыли, необходимо ее замедление в плотном газовом облаке. Однако наличие дополнительного светила в системе препятствовало формированию крупных объектов из мельчайших частиц твердой материи. Вместо этого, они сталкивались с высокой скоростью, что приводило к выделению энергии и, как следствие, к их испарению.
После серии симуляций новая, более детализированная модель определила условия, при которых планеты могут образовываться в двойных звездных системах. Для этого протопланетный диск должен быть максимально близок к круговой форме. Кроме того, планетезималям необходимо достичь размера хотя бы в десять километров в поперечнике до того, как вторая звезда начнет существенно влиять на него. В таком случае формирование планетной системы представляется вполне вероятным, что подтверждается компьютерным моделированием.
Рафиков и Силсби использовали характеристики настоящей звездной системы – альфы Центавра – в своих расчетах. Эта система состоит из трех звезд, однако Проксима достаточно мала и находится на большом расстоянии от двух более крупных, поэтому она, вероятно, не оказала заметного влияния на формирование планет. Вокруг Проксимы экзопланеты были найдены и подтверждены, в то время как вокруг α Centauri A и B, сравнимых по размеру с нашим Солнцем, обнаружены только предполагаемые кандидаты. Новое моделирование также указывает на возможность существования этих планет.