Într-un univers în care peste 4.500 de stele sunt cunoscute că găzduiesc planete, iar multe stele vin în perechi, ai crede că lumile cu două soare precum Tatooine din Star Wars ar fi peste tot. Dar din peste 6.000 de exoplanete confirmate - majoritatea descoperite de Telescopul Spațial Kepler al NASA și de Satelitul de Studiu a Exoplanetelor în Tranzit (TESS) - doar 14 au fost găsite orbitând stele binare. Pe baza așteptărilor, astronomii credeau că ar trebui să fie sute, deci unde s-au dus toate?
Cercetătorii de la Universitatea California, Berkeley, și Universitatea Americană din Beirut au un răspuns, și acesta indică direct către teoria generală a relativității a lui Einstein. În sistemele binare, două stele cu mase ușor diferite se orbitează reciproc pe o traiectorie eliptică, iar o planetă din jurul lor experimentează atracții gravitaționale concurente. Acest lucru determină precesiunea orbitei planetei, în timp ce precesiunea stelelor este accelerată de efectele relativiste generale pe măsură ce forțele de maree le aproprie. Când aceste rate de precesie se sincronizează în rezonanță, orbita planetei devine instabilă.
'Două lucruri se pot întâmpla: Fie planeta se apropie foarte, foarte mult de binar, suferind disrupție de maree sau fiind înghițită de una dintre stele, fie orbita ei este perturbată semnificativ pentru a fi în cele din urmă ejectată din sistem,' a spus Mohammad Farhat, un cercetător postdoctoral Miller la UC Berkeley și primul autor al lucrării. 'În ambele cazuri, scapi de planetă.'
Asta nu înseamnă că stelele binare sunt lipsite de planete; planetele care supraviețuiesc tind să orbiteze mai departe, făcându-le greu de detectat cu metodele actuale de tranzit. 'Cu siguranță există planete acolo. Doar că sunt greu de detectat cu instrumentele actuale,' a adăugat coautorul Jihad Touma, profesor de fizică la Universitatea Americană din Beirut.
Echipa și-a raportat rezultatele în The Astrophysical Journal Letters, evidențiind un 'deșert' planetar în jurul stelelor binare strânse. Kepler și TESS detectează planete măsurând scăderi în lumina stelelor în timpul tranzitelor, iar Kepler a identificat aproximativ 3.000 de sisteme binare eclipsante. Având în vedere că aproximativ 10% dintre stelele asemănătoare Soarelui găzduiesc planete mari, oamenii de știință se așteptau la aproximativ 300 de sisteme cu planete circumbinare. În schimb, au fost găsiți doar 47 de candidați, cu doar 14 confirmați.
În mod remarcabil, niciuna dintre aceste planete confirmate nu orbitează stele binare foarte apropiate care completează o orbită în mai puțin de aproximativ șapte zile. 'Ai o lipsă de planete circumbinare în general și ai un deșert absolut în jurul binarilor cu perioade orbitale de șapte zile sau mai puțin,' a spus Farhat. Sistemele binare au o zonă de instabilitate în care planetele nu pot rămâne stabile, și interesant, 12 dintre cele 14 planete circumbinare cunoscute orbitează chiar dincolo de această regiune, sugerând că s-au format mai departe și au migrat spre interior.