Międzynarodowy zespół naukowców był w stanie zmierzyć masy olbrzymich planet układu V1298 Tau, których wiek szacuje się na zaledwie 20 mln lat. Masy dla tych młodych olbrzymów nie były wcześniej wyznaczone i jest to pierwszy dowód na to, że obiekty te osiągnęły swoje ostateczne rozmiary już na bardzo wczesnym etapie ewolucji.
Do badań użyto pomiarów prędkości radialnych ze spektrografu HARPS-N w Obserwatorium Roque de los Muchachos (ORM) oraz CARMENES w Obserwatorium Calar Alto. Wyniki zostały opublikowane w 2 grudnia 2021 r. w czasopiśmie Nature Astronomy.
Badania, przeprowadzone przez Alejandro Suáreza Mascareño z IAC, donoszą o pomiarze mas dwóch olbrzymich planet, które krążą wokół młodej gwiazdy typu słonecznego V1298 Tau. Zostały one odkryte w 2019 roku przez zespół kierowany przez Trevora Davida (JPL) przy użyciu danych z kosmicznego teleskopu Keplera, co pozwoliło zmierzyć ich rozmiary (nieco mniejsze od Jowisza) oraz okresy orbitalne, odpowiednio 24 i 40 dni dla V1298 Tau b i e.
Charakteryzacja bardzo młodych planet jest niezwykle trudna – mówi Alejandro Suárez Mascareño, pierwszy autor publikacji. Gwiazdy macierzyste mają bardzo wysoki poziom aktywności i do niedawna było nie do pomyślenia, żeby nawet spróbować. I dodaje: Tylko dzięki połączeniu detekcji dokonanych za pomocą teleskopów kosmicznych, wraz z naziemnymi instrumentami do pomiarów prędkości radialnych i wykorzystaniem najbardziej zaawansowanych technik analizy, można było zacząć widzieć, co dzieje się w tak wczesnych etapach ewolucji układów planetarnych. W rzeczywistości, dla nowych pomiarów mas planetarnych, konieczne było oddzielenie sygnałów generowanych przez te egzoplanety od sygnału generowanego przez aktywność gwiazdy, prawie dziesięć razy większego.
Badania pokazują, że masy i promienie planet V1298 Tau b i e są zaskakująco podobne do tych, jakie mają planety olbrzymie w Układzie Słonecznym lub w innych starych układach pozasłonecznych. Pomiary te, które jako pierwsze zostały uzyskane dla tak młodych planet olbrzymów, pozwalają nam przetestować obecne pomysły na temat formowania się układów planetarnych. Przez wiele lat modele teoretyczne wskazywały, że planety olbrzymie rozpoczynają swoją ewolucję jako ciała o większych rozmiarach, a później kurczą się przez setki milionów a nawet miliardy lat, wyjaśnia Víctor J. Sánchez Béjar, badacz z IAC i współautor pracy. Teraz wiemy, że w rzeczywistości mogą one osiągnąć rozmiar podobny do planet w Układzie Słonecznym w bardzo krótkim czasie, zauważa naukowiec.
Badanie młodych układów planetarnych daje naukowcom wskazówki na temat tego, co działo się w okresie niemowlęcym naszego Układu Słonecznego. Wciąż nie wiemy, czy V1298 Tau jest normalnym przypadkiem i jego ewolucja jest podobna do ewolucji większości planet, czy mamy do czynienia z wyjątkowym przypadkiem; jeśli byłby to normalny scenariusz, oznaczałoby to, że ewolucja takich planet jak Jowisz i Saturn mogła być zupełnie inna niż nam się wydaje, komentuje Nicolas Lodieu, badacz z IAC, także współautor pracy. Wyniki tej pracy pomagają więc zbudować bardziej solidne pojęcie o wcześniejszej ewolucji układów planetarnych takich jak nasz.
Więcej informacji:
- Study reveals that giant planets could reach "maturity" much earlier than previously thought
- Rapid contraction of giant planets orbiting the 20-million-year-old star V1298 Tau
Źródło: IAC
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Na ilustracji: Wizja artystyczna układu planetarnego V1298 Tau. Źródło: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)
