Korzystając z najpotężniejszego na świecie teleskopu radiowego, astronomowie dokonali pierwszych obserwacji okołoplanetarnego dysku gazu i pyłu, takiego jak ten, który prawdopodobnie zrodził księżyce Jowisza.
Odkrycie to dodaje do intrygującej historii planety PDS 70 c wciąż formującego się gazowego olbrzyma, znajdującego się ok. 370 lat świetlnych od Ziemi, który po raz pierwszy został wykryty w zeszłym miesiącu na zdjęciach w świetle widzialnym.
Korzystając z 66-metrowego radioteleskopu ALMA w Chile, astronom Rice University Andrea Isella i jego koledzy zgromadzili sygnały radiowe na falach milimetrowych, które ukazały obecność ziaren pyłu w całym układzie gwiezdnym, gdzie PDS 70 c i jej siostrzana planeta, PDS 70 b, wciąż się formują.
Planety powstają z dysków gazu i pyłu wokół nowo tworzących się gwiazd, a jeżeli planeta jest wystarczająco duża, może utworzyć swój własny dysk, gromadząc materię na swojej orbicie wokół gwiazdy. Jowisz i jego księżyce są na przykład małym układem planetarnym w naszym Układzie Słonecznym i wierzy się, że księżyce Jowisza powstały z dysku okołoplanetarnego, kiedy Jowisz był bardzo młody – powiedział Isella.
Jednak większość modeli formowania się planet pokazuje, że dyski okołoplanetarne znikają w ciągu ok. 10 mln lat, co oznacza, że dyski okołoplanetarne nie istnieją w naszym Układzie Słonecznym od ponad 4 mld lat. Aby szukać ich gdzie indziej i zebrać dowody obserwacyjne, aby przetestować teorie formowania się planet, Isella i jego koledzy poszukują bardzo młodych układów gwiezdnych, gdzie mogą bezpośrednio obserwować dyski i planety, które wciąż się tworzą wewnątrz nich. W nowym badaniu Isella i jego współpracownicy przeanalizowali obserwacje wykonane przez ALMA w 2017 roku.
PDS 70 jest gwiazdą karłowatą o masie ok. ¾ masy Słońca. Obie planety są 5–10 razy większe od Jowisza, a wewnętrzna, PDS 70 b, krąży w odległości ok. 3 mld km od gwiazdy, mniej więcej w takiej odległości, jak Uran od Słońca. PDS 70 c znajduje się o 1,6 mld km dalej, na orbicie takiej, jak Neptun wokół Słońca.
PDS 70 b została po raz pierwszy wykryta w 2018 roku na obrazach w podczerwieni wykonanych instrumentem SPHERE VLT w obserwatorium ESO. W czerwcu astronomowie wykorzystali inny instrument VLT o nazwie MUSE do obserwacji widzialnej długości fali światła, znanej jako H-alfa, która jest emitowana, gdy wodór opada na gwiazdę lub planetę i ulega jonizacji.
Obserwacje milimetrowej długości fali z ALMA dostarczają jeszcze więcej dowodów.
Isella powiedział, że bezpośrednia obserwacja planet z dyskami okołoplanetarnymi może pozwolić astronomom na przetestowanie teorii tworzenia planet.
Jest wiele rzeczy, których nie wiemy na temat formowania się planet, a teraz mamy wreszcie narzędzia do bezpośrednich obserwacji i rozpoczęcie odpowiadania na pytania dotyczące tego, jak uformował się nasz Układ Słoneczny i jak mogą się tworzyć inne planety.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej:
Moon-forming disk discovered around distant planet
Detection of Continuum Submillimeter Emission Associated with Candidate Protoplanets
Źródło: Rice University
Na zdjęciu: Układ planetarny PDS 70. Źródło: Dzięki uprzejmości A. Isella, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).
