Gorący Jowisz może spowodować, że jego gwiazda macierzysta będzie obracać się szybciej niż bez planety, wywierając ciśnienie pływowe. W wyniku szybszej rotacji gwiazda macierzysta może stać się bardziej aktywna i emitować więcej promieni rentgenowskich, które często są cechami młodej gwiazdy.
Nowe badanie wykorzystujące Obserwatorium rentgenowskie Chandra NASA bada, czy egzoplanety „gorącego Jowisza” mogą mieć działanie przeciwstarzeniowe na gwiazdy, wokół których krążą. Sugeruje, że „gorący jowisz'egzoplanety mogą zmusić swojego gospodarza gwiazdy zachowywać się młodziej niż ich wiek.
Chociaż zdolność przeciwstarzeniową zjawiska „gorącego Jowisza” zaobserwowano już wcześniej, wynik ten jest po raz pierwszy dokładnie udokumentowany, dostarczając najbardziej przekonujących dowodów na to niezwykłe zjawisko.
Nikoleta Ilic z Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) w Niemczech, która kierowała tym nowym badaniem, powiedziała: „W medycynie potrzeba wielu pacjentów biorących udział w badaniu, aby wiedzieć, czy efekty są rzeczywiste, czy są czymś odstającym. To samo może być prawdą w astronomii, a to badanie daje nam pewność, że te gorące Jowisze sprawiają, że gwiazdy, wokół których krążą, zachowują się młodziej niż w rzeczywistości”.
O żywotności gwiazdy decyduje kilka czynników. Gdy gwiazdy się starzeją, ich aktywność i wirowanie zwolnią i będą miały mniej wybuchów. Astronomowie potrzebowali pomocy w ustaleniu, czy gwiazda jest wyjątkowo aktywna, ponieważ znajduje się pod wpływem pobliskiej planety, przez co wydaje się młodsza, czy też jest naprawdę młoda, ponieważ trudno jest ustalić wiek większości gwiazdy.
To nowe badanie podeszło do tego problemu, przyglądając się układom gwiazd podwójnych (lub „binarnym”), w których gwiazdy są szeroko oddzielone, ale tylko jeden ma wokół niego gorący Jowisz. Według astronomów gwiazdy w układach binarnych wszystkie rozwijają się dokładnie w tym momencie, tak jak ludzkie bliźnięta. Odległość między gwiazdami jest zbyt duża, aby mogły oddziaływać lub gorący Jowisz mógł uderzyć w drugą gwiazdę. Oznacza to, że mogliby użyć gwiazda wolna od planet jako podmiot kontrolny.
Współautorka Katja Poppenhaeger, również z AIP, powiedziała: „To prawie jak wykorzystanie bliźniaków w badaniu, w którym jeden z bliźniaków mieszka w zupełnie innej okolicy, która wpływa na ich zdrowie. Porównując jedną gwiazdę z pobliską planetą z jej bliźniaczką bez jednej, możemy badać różnice w zachowaniu gwiazd w tym samym wieku”.
Zespół ustalił, jak „młoda” zachowuje się gwiazda na podstawie ilości promieni rentgenowskich. Przebadali prawie trzydzieści systemów w promieniowaniu rentgenowskim, szukając oznak interakcji planeta-gwiazda (ostateczna próbka zawierała 10 systemów obserwowanych przez Chandrę i sześć przez ESA XMM-Newton, przy czym kilka zaobserwowano przez oba). Odkryli, że gwiazdy z gorącymi Jowiszami były zwykle bardziej aktywne niż ich partnerki bez gorących Jowiszów, ponieważ były jaśniejsze w promieniowaniu rentgenowskim.
Współautorka Marzieh Hosseini, również z AIP, powiedziany, „W poprzednich przypadkach było kilka bardzo intrygujących wskazówek, ale teraz mamy wreszcie statystyczne dowody na to, że niektóre planety rzeczywiście wpływają na ich gwiazdy i sprawiają, że zachowują się młodo. Mamy nadzieję, że przyszłe badania pomogą odkryć więcej systemów, aby lepiej zrozumieć ten efekt”.
Referencje czasopisma:
- Nikoleta Ilic i in., Oddziaływanie pływowe gwiazda-planeta i jej obserwowany wpływ na aktywność gwiazd w obejmujących planety szerokich układach podwójnych, Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac861
- Nikoleta Ilic i in., Oddziaływanie pływowe gwiazda-planeta i jej obserwowany wpływ na aktywność gwiazd w obejmujących planety szerokich układach podwójnych, arXiv (2022). DOI: 10.48550/arxiv.2203.13637
