Pierwsze planety swobodne odkryte ponad dwie dekady temu znajdowały się w niezwykle burzliwym regionie przestrzeni kosmicznej zwanym Mgławica Oriona. W 2023 roku, przy pierwszej możliwej okazji w kierunku tego samego regionu swoje zwierciadło zwrócił Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Efekt mógł być tylko jeden: naukowcy odkryli w gromadzie setki nowych planet swobodnych. Co jednak zdumiało wszystkich, 9 proc. wszystkich odkrytych obiektów stanowiły układy podwójne, które zdawały się składać z dwóch planet krążących po rozległych orbitach wokół wspólnego środka masy.
Niewątpliwie podwójne planety swobodne to obiekty, których istnienie trudno wyjaśnić. Jakby nie patrzeć, aby planeta stała się swobodna, musi powstać w jakimś układzie planetarnym, z którego jest wyrzucana poprzez interakcje grawitacyjne z innymi planetami lub gwiazdami. Gdyby nawet w takim układzie planetarnym istniała planeta podwójna, to owe interakcje grawitacyjne powinny raczej najpierw rozerwać taki układ dwóch planet, zanim wyrzuciłyby planetę z układu planetarnego.
Czytaj także: Astronomowie poszukiwali małych planet swobodnych. Odkryli jednak coś zaskakującego
Mimo tego naukowcom z Holandii udało się odkryć aż 42 pary obiektów o masie Jowisza (JuMBO – Jupiter-Mass Binary Objects) w kierunku gromady w Trapezie znajdującej się wewnątrz Mgławicy Oriona. Układy te sprawiają się z planet o masie od 0,8 do 14 mas Jowisza, a przeciętna odległość między składnikami takich planet podwójnych wynosi od 25 do 380 jednostek astronomicznych. Oprócz układów podwójnych teleskop kosmiczny Jamesa Webba zidentyfikował także 540 pojedynczych planet samotnych, jednak te zostały już odkryte dwie dekady temu.
Powstało zatem pytanie o pochodzenie obiektów JuMBO, czyli planet podwójnych. Naukowcy postanowili przyjrzeć się tej kwestii. W tym celu wykorzystując dane obserwacyjne z teleskopu Webba, postanowili stworzyć odpowiednie modele ewolucyjne uwzględniające środowisko i gwiazdy znajdujące się w ich otoczeniu. Owszem, modele wykazały, że w otoczeniu gwiazd mogą formować się planety swobodne, jednak z pewnością nie powinno być tak dużo planet podwójnych.
Czytak także: Istne zoo międzygwiezdne. Księżyce planet swobodnych, jako źródło życia
Rozwiązanie problemu pojawiło się dopiero wtedy, gdy naukowcy przetestowali symulacje układów planeta-księżyc krążących wokół gwiazd, a następnie wyrzuconych grawitacyjnie z układu. Okazało się, że w takim scenariuszu liczba odkrytych obiektów tego typu w Mgławicy Oriona zgadza się z wynikami symulacji. Wszystko zatem wskazuje na to, że JuMBO to nie tyle planety podwójne ile wyrzucone z układów macierzystych masywne planety ze swoimi księżycami.