Przejdź do treści

Dysk protoksiężycowy odkryty wokół odległej planety

img

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 r.

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)