Przejdź do treści

Odkryto sobowtóra znanej egzoplanety

Pozory mogą mylić, jeżeli chodzi o planety pozasłoneczne. Astronomowie sfotografowali nową planetę, która wydaje się prawie identyczna z jednym z najlepiej zbadanych gazowych olbrzymów. Jednak sobowtór różni się pod jednym względem: swojego pochodzenia.

Astronomowie odkryli gazowego olbrzyma, który wydaje się bliźniakiem znanej wcześniej planety, jednak prawdopodobnie obydwie planety powstały w zupełnie inny sposób.

Powstające w gwiezdnych żłobkach gazu i pyłu, gwiazdy rodzą się w małych skupiskach, by potem oddalić się od miejsca swoich narodzin. Skupiska te zawierają bardzo różne gwiazdy, od tych niezdolnych do wytwarzania własnej energii (zwanych brązowymi karłami) po masywne gwiazdy, które kończą swoje życie eksplodując jako supernowe. W tym burzliwym gąszczu wokół nowych gwiazd tworzą się planety. A gdy gwiezdny żłobek wyczerpie swój gaz, gwiazdy wraz z planetami opuszczają to miejsce by swobodnie wędrować przez galaktykę. Z tego właśnie powodu astronomowie przypuszczają, że powinny istnieć planety narodzone w tym samym czasie z tego samego gwiezdnego żłobka, ale orbitujące wokół innych gwiazd, które oddalają się od siebie w ciągu eonów, jak dawno zagubione rodzeństwo. 

Jak dotąd planety pozasłoneczne odkryte metodą bezpośredniego obrazowania były pojedyncze, a każda z nich różniła się od innych pod względem wyglądu i wieku. Znalezienie dwóch egzoplanet wyglądających niemal identycznie a jednak powstałych w zupełnie inny sposób, otwiera nowe możliwości zrozumienia tych obiektów. 

Zespół astronomów po raz pierwszy zidentyfikował przypadek takiego planetarnego sobowtóra. Pierwszy obiekt znany jest od dawna. To planeta beta Pictoris b, o masie 13 mas Jowisza, jedna z pierwszych odkrytych metodą bezpośredniego obrazowania już w 2009 roku. Nowy obiekt nosi nazwę 2MASS 0249 c, ma tę samą masę, jasność i widmo, co beta Pictoris b. 

Po odkryciu tego obiektu, z wykorzystaniem Teleskopu Kanadyjsko-Francusko-Hawajskiego (CFHT), naukowcy ustalili, że 2MASS 0249 c oraz beta Pictoris b powstały w tym samym gwiezdnym żłobku. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że obiekty te nie tylko są podobne pod względem wyglądu ale są prawdziwymi gwiezdnymi bliźniętami.

Jednak planety mają bardzo różne warunki życia, a mianowicie okrążają gwiazdy różnych typów widmowych. Na przykład ta, którą okrąża beta Pictoris b jest gwiazdą 10 razy jaśniejszą od Słońca, podczas, gdy 2MASS 0249 c krąży wokół pary brązowych karłów, które są 2 000 razy słabsze, niż Słońce. Ponadto orbita beta Pictoris b znajduje się stosunkowo blisko swojej gwiazdy macierzystej, około 9 jednostek astronomicznych od niej (1 jednostka astronomiczna to średnia odległość Ziemia-Słońce), podczas, gdy 2MASS 0249 c krąży w odległości 2 0000 j.a. od swoich gwiazd.

Te drastycznie różne sytuacje wskazują, że czas dojrzewania planet przebiegał zupełnie inaczej. Tradycyjny obraz powstawania gazowych olbrzymów, w którym planety rozpoczynają swoje życie jako skaliste jądra krążące wokół gwiazdy macierzystej i rosnące poprzez gromadzenie gazu z dysku otaczającego młodą gwiazdę, jest prawdopodobny do stworzenia beta Pictoris b. W przypadku gwiazdy macierzystej 2MASS 0249 c, która nie posiada wystarczająco dużego dysku, by stworzyć gazowego olbrzyma, planeta powstała prawdopodobnie z bezpośredniego gromadzenia się gazu z pierwotnego żłobka.

2MASS 0249 c i beta Pictoris b pokazują nam, że natura ma różne sposoby na tworzenie bardzo podobnie wyglądających egzoplanet. Beta Pictoris b prawdopodobnie uformowała się jak większość gazowych olbrzymów, natomiast 2MASS 0249 c wygląda jak mały brązowy karzeł, który powstał w procesie zapadnięcia się obłoku gazu. Obydwa obiekty uważane są za egzoplanety, ale 2MASS 0249 c dowodzi, że taka prosta klasyfikacja może nam przesłaniać skomplikowaną rzeczywistość.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Astronomers Find a Famous Exoplanet's Doppelgänger

Źródło: CFHT

Na zdjęciu: Bezpośredni obraz na układ 2MASS 0249 c uzyskany z kamery na podczerwień CFHT WIRcam. 2MASS 0249 c okrąża parę brązowych karłów, których nie widać na tym zdjęciu. Źródło: T. Dupuy, M. Liu