Νέος εξωηλιακός πλανήτης ή καφέ νάνος;

Πηγή: sciencenews.org, 27 Νοεμβρίου 2004

Νέες παρατηρήσεις ενός εκκεντρικού πλανητικού συστήματος 150 έτη φωτός από τη Γη μπορεί να αναγκάσουν τους αστρονόμους να ξανασκεφτούν τον ορισμό του τι είναι πλανήτης και την γενικά αποδεκτή άποψη για το πώς διαμορφώνεται ένα τέτοιο σώμα. Οι παρατηρήσεις αυτές δείχνουν ότι είτε μερικοί πλανήτες είναι υπέρβαροι ή ότι οι πλανήτες μπορούν να σχηματιστούν από δίσκους αερίου και σκόνης που περικυκλώνουν όχι μόνο ένα αστέρι αλλά και δύο αντικείμενα.

Πριν δύο χρόνια, όταν αστρονόμοι στο Παρατηρητήριο της Γενεύης στην πόλη Sauverny της Ελβετίας ανέφεραν τα συμπεράσματά τους για το αστέρι HD 202206, παρόμοιο με τον ήλιο μας, τίποτα ασυνήθιστο δεν φαινόταν. Η ομάδα ανήγγειλε τότε ότι ένα σώμα μεγέθους τουλάχιστον 17,4 φορές αυτό του Δία βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το άστρο. Το απαρατήρητο αυτό σώμα βρίσκεται σε μια μέση απόσταση από το αστέρι 0,82 φορές της απόστασης Γη-Ήλιου. 

Όμως η ίδια ομάδα, με επικεφαλής τον Alexandre Correia του Πανεπιστημίου Aveiro στην Πορτογαλία, έχει βρει τώρα στοιχεία για ένα δεύτερο απαρατήρητο σώμα που βρίσκεται κι αυτό σε τροχιά γύρω από το άστρο HD 202206. Αυτό όμως το αντικείμενο έχει τουλάχιστον 2,4 φορές το βάρος του Δία, ενώ η μέση απόσταση του από το αστέρι είναι 2,55 φορές της απόστασης Γη-Ήλιου.

Σύμφωνα με τα στάνταρτ της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης, το βαρύτερο σώμα είναι ένα αποτυχημένο άστρο που ονομάζεται καφές νάνος. Εξ ορισμού οι καφέ νάνοι έχουν μάζα που κυμαίνεται από 13 έως περίπου 75 φορές τη μάζα του Δία. Αυτή όμως είναι αρκετά μεγάλη ώστε να κάψουν το δευτέριο μέσα στους πυρήνες τους αλλά, επίσης, πολύ μικρή για να κάψει οποιαδήποτε άλλα πυρηνικά καύσιμα, όπως κάνουν τα αξιόπιστα αστέρια

Αντίθετα, το ελαφρύτερο αντικείμενο θα ταξινομούνταν από την Ένωση ως πλανήτης, εφ' όσον ζυγίζει λιγότερο από 13 φορές τη μάζα του Δία, όπως οι επιστήμονες υποψιάζονται. Σε αυτή την περίπτωση, θα είχε σχηματιστεί από τη συγχώνευση αερίου και σκόνης μέσα σε έναν δίσκο του υλικού, που περιέβαλε το αστέρι στη νεότητα του. Το γεγονός αυτό θα έκανε τον πλανήτη αυτόν τον πρώτο που θα βρισκόταν σε τροχιά γύρω από δύο αντικείμενα - στρέφεται γύρω από το κανονικό αστέρι πέντε φορές, ενώ το εξωτερικό σώμα στρέφεται ακριβώς μια φορά. Αυτός ο ιδιαίτερος συγχρονισμός δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ πριν σε ένα πλανητικό σύστημα. Ο συγχρονισμός διατηρεί τα αντικείμενα αυτά με μια ιδιαίτερα ισχυρή βαρυτική έλξη. 

Ο συγχρονισμός δεν μπορεί να συμβεί κατά τύχη, λέει ο Correia. Η ομάδα του προτείνει ότι τα δύο σώματα είναι από το ίδιο υλικό, γεννημένα με τον ίδιο τρόπο και συγχρόνως. 

Σε αυτή την περίπτωση, το βαρύτερο αντικείμενο που είναι σε τροχιά γύρω από το HD 202206 δεν θα ήταν  τελικά καφέ νάνος, αλλά ο βαρύτερος γνωστός πλανήτης. Και τότε ο δίσκος από τον οποίο προέκυψαν οι δύο πλανήτες θα έπρεπε να είναι δύο έως τέσσερις φορές βαρύτερος από όσο αναμενόταν, εξηγεί ο Correia. 

Επιπλέον, εάν το βαρύτερο σώμα είναι ένας υπερπλανήτης, "πρέπει να ξανασκεφτούμε τον ορισμό του τι είναι καφέ νάνος και τι είναι πλανήτης", αναφέρει ο Correia. Μερικά αντικείμενα με αρκετή μάζα για να κάψουν το δευτέριο μπορούν να είναι καφέ νάνοι, ενώ άλλα μπορούν να είναι πλανήτες, σημειώνει. "Κάπως περίεργα συστήματα όπως αυτό αναθεωρεί την άποψη μας για το σχηματισμό των γιγάντιων πλανητών και των καφέ νάνων", λέει ο Alan P. Boss του Ιδρύματος Carnegie της Ουάσιγκτον.

Είναι πιθανόν το βαρύτερο αντικείμενο να είναι καφέ νάνος, αλλά οι θεωρητικοί δεν είναι ακόμα αρκετά έξυπνοι για να υπολογίσουν γιατί είναι σε συγχρονισμό με τον εξωτερικό πλανήτη, προειδοποιεί ο Adam S. Burrows του Πανεπιστημίου της Αριζόνα στο Tucson. 

Ένας  καφέ νάνος, δεν περιέχει αρκετή μάζα ώστε να ξεκινήσει η θερμοπυρηνική σύντηξη, όπως γίνεται στα πραγματικά αστέρια. Και η θερμοκρασία του είναι μερικές εκατοντάδες βαθμούς Κελσίου, σε αντίθεση με τη θερμοκρασία στην επιφάνεια του ήλιου που είναι 10.000 βαθμοί. Φυσιολογικά, αυτό το αντικείμενο μοιάζει με έναν πλανήτη και είναι κάτι μεταξύ των πλανητών και των αστεριών, ενώ συνεχίζουν να μπερδεύουν τους αστρονόμους, από τα μέσα της δεκαετίας του '90.