Nastanak planeta mijenja zvijezde na načine koje tek počinjemo razumijevati

U svemiru, gdje zvijezde najčešće nastaju i putuju u društvu, astronomi su pronašli neočekivan trag koji otkriva postoji li planet u orbiti — promjenu u sastavu same zvijezde.

Novo međunarodno istraživanje, koje okuplja znanstvenike iz Australije, Kine, Europe i SAD-a, analiziralo je parove zvijezda koje se zajedno kreću svemirom. Iako su rođene istovremeno iz istog oblaka plina i prašine, neke od tih zvijezda pokazuju iznenađujuće razlike u kemijskom sastavu. Čini se da bi razlog mogao biti upravo nastanak planeta.

Korištenjem podataka iz kataloga C3PO (Complete Census of Co-moving Pairs of Stars), koji obuhvaća 125 parova zvijezda, istraživači su zabilježili sustavne razlike u količini tzv. refraktornih elemenata — poput željeza, aluminija i titana — koji se u svemiru kondenziraju na višim temperaturama. Zvijezde koje imaju manjak tih elemenata pokazuju i znatno višu magnetsku aktivnost.

Kako nastanak planeta mijenja zvijezde u paru

Povezanost između kemijskog sastava i magnetskog ponašanja nije novost, ali ovo je prvi put da su znanstvenici povezali takve razlike s mogućim formiranjem planeta. Objašnjenje je iznenađujuće logično: refraktorni elementi, koji se lako povezuju u čvrste tvari blizu zvijezde, završavaju u planetima. Kad se oko zvijezde počne formirati planet — osobito masivni kameniti svjetovi — oni ‘oduzimaju’ dio tih elemenata iz same zvijezde. Ta promjena ostaje zabilježena u njezinoj kemijskoj strukturi.

Osim što je primijećen manjak refraktornih elemenata, upravo su te zvijezde bile magnetno aktivnije od svojih “blizanaca” iz istog para. Volatilni elementi, poput kisika i ugljika, koji se kondenziraju na nižim temperaturama dalje od zvijezde, imali su znatno manji utjecaj na magnetsko ponašanje.

Zanimljivo je da ta magnetska aktivnost ne ovisi samo o kemijskom sastavu, nego i o starosti zvijezde. Mlađe zvijezde, očekivano, pokazuju veću magnetsku dinamiku, no razlike u refraktornim elementima pojačavaju taj učinak bez obzira na dob.

Što sve zvijezde govore o svojim planetima

Istraživači su isključili druge moguće uzroke promjena u sastavu, poput unutarnjeg miješanja plinova ili kemijskih razlika u međuzvjezdanom oblaku iz kojeg su potekle. Budući da se radi o zvijezdama koje nastupaju u paru i putuju zajedno, one dijele gotovo istu dob i porijeklo, što ih čini savršenim laboratorijem za ovakvu vrstu usporedbe.

Hipoteze koje bi mogle objasniti dodatnu magnetsku aktivnost uključuju gravitacijske interakcije između zvijezde i planeta, ili čak brži kolaps zvijezde u ranoj fazi razvoja ako u njezinoj okolini nedostaje refraktornih elemenata koji bi usporili taj proces.

Ova otkrića otvaraju nove smjerove istraživanja. Ako se prisutnost planeta zaista može otkriti kroz kemijski potpis zvijezde, astronomi bi mogli razviti nove metode potrage za egzoplanetima bez potrebe za promatranjem planeta samih. Dovoljno je proučiti njihovu zvijezdu — i usporediti je s njezinim “blizancem”.

U nastavku rada, znanstvenici planiraju tražiti izravne znakove planeta u takvim sustavima i dodatno proučiti rotaciju zvijezda, kako bi potpuno isključili druge faktore. No zasad je jasno jedno: nastanak planeta mijenja zvijezde — i ostavlja trag koji možemo naučiti čitati.