Některá mladá slunce mají stejný směr rotační osy se svými protoplanetárními disky, jiné se rodí nakloněné

Vědci z Texaské univerzity v Austinu, Kalifornské univerzity v Santa Barbaře, Yaleovy univerzity a Národní tchajwanské pedagogické univerzity zjistili, že značný počet hvězd podobných Slunci vzniká s rotační osou nakloněnou vůči protoplanetárním diskům, mračnům plynu a prachu, z nichž se rodí planetární soustavy.

„Všechny mladé hvězdy mají tyto disky, ale o jejich orientaci vzhledem k ose otáčení mateřských hvězd jsme dosud věděli jen velmi málo,“ řekl astronom Brendan Bowler z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře, spoluautor nové studie o planetárním uspořádání, která byla 6. srpna 2025 publikována v časopise Nature. Na základě stejného uspořádání rotační osy našeho Slunce a rotačními osami planet v naší Sluneční soustavě se předpokládalo, že hvězdy a jejich disky tvořící planety vznikají a rotují v souhlasném uspořádání nebo jsou mu velmi blízké.

„Po stovky let se mělo za to, že hvězdné a planetární systémy se při svém vzniku formují v souhlasném uspořádání rotační osy hvězdy a okolního disku,“ uvedla Lauren Biddleová, postdoktorandská výzkumnice na Texaské univerzitě v Austinu a hlavní autorka studie. „Naše výzkumy ukazují, že značná část systémů vzniká v rozdílném uspořádání.“

Od objevu exoplanet – planet obíhajících kolem jiných hvězd – na počátku 90. let 20. století si astrofyzici lámali hlavu nad rozmanitostí orientace rotace mateřských hvězd vzhledem k oběžným drahám jejich nejbližších planet.

Obecně přijímaným vysvětlením této záhady bylo, že planety a jejich slunce začínají svůj život v jedné linii. Poté, v průběhu času, kolem prolétající nebo doprovodné hvězdy ovlivňují planety v systému a vychylují jejich oběžné dráhy. „Ale byla tu také otázka, zda tyto oběžné dráhy byly zděděny z procesu jejich vzniku,“ řekla Biddleová. To je to, co se se svým týmem rozhodla studovat.

Vědci využili data z radioteleskopu Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), družice Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) a prodloužené činnosti družice Kepler Mission (K2) k měření sklonů hvězd a disků u vzorku 49 mladých, izolovaných hvězd a jejich disků, ve kterých se tvoří planety.

A výsledek jejich průzkumu? Zhruba dvě třetiny hvězd a protoplanetárních disků byly nalezeny ve stejném uspořádání, zatímco třetina z nich byla nesouhlasná. Počet odlišných orientací rotační osy hvězd a disků tvořících planety naznačuje elegantnější model vzniku sklonů planetárních systémů: některé se takto prostě narodily. „To mění naši interpretaci,“ řekl Bowler. „Znamená to, že nepotřebujeme spoustu dynamiky a různých interakcí po vzniku soustavy a událostí rozptylujících planety.“

Zatímco existují hvězdy a planetární systémy, které procházejí významnými interakcemi a lze je vysvětlit pouze složitou dynamikou, studium jiných hvězd a jejich soustav nám poskytuje kontext pro nesouhlasné sklony rotačních os mezi hvězdami a planetárními soustavami.

„Pokud považujeme vědu za něco jako Occamovu břitvu, kde na základě dostupných údajů zvítězí nejméně složitý model, pak je to pěkný příklad toho, jak Slunce jednoduše zapadá do tohoto prapůvodního rozložení sklonu hvězd,“ řekl Bowler.

Budoucí práce v této oblasti mohou zahrnovat další výzkum toho, jak tyto hvězdy podobné Slunci a jejich protoplanetární disky vytvářejí odlišně nakloněné rotační osy během nejranějších fází formování planetárních soustav.

„Nyní víme, že alespoň třetina z nich je nakloněná,“ řekl Bowler. Ale proč tomu tak je, zůstává nezodpovězenou otázkou.

Zdroj: https://mcdonaldobservatory.org/news/releases/20250806 a https://news.ucsb.edu/2025/021984/some-young-suns-are-aligned-their-planet-forming-disks-others-are-born-tilted

autor: František Martinek