Astronomové objevují monstrum exoplanet skrývající se v „Stellar Fog“ kolem mladé hvězdy
Astronomové spatřili planetu velikosti monster, která by mohla být až desetkrát vyšší než velikost Jupiter Vycházející z hvězdné mlhy obklopující mladou hvězdu.
Předchozí pozorování zhruba 13 milionů let starého hvězdného poslance Mus (také známého jako PDS 66) umístěných kolem 280 světelných let od sebe nebylo rozlišit rysy ve vířícím oblaku plynu a prachu nebo protoplanetárním disku, které jej obklopují.
Když však astronomové znovu přezkoumali zjevně bezvýznamný protoplanetární disk této hvězdy pomocí kombinovaných dat z velkého milimetru/submillimetru Atacama (Alma) a Evropská kosmická agentura (ESA) GAIA Mission, zjistili, že to nakonec nemusí být tak osamělé.
Tým zjistil obrovský plynový gigant na protoplanetárním disku MP MUS, který byl dříve skrytý. To představuje poprvé, kdy Gaia spatřila extrasolární planetu nebo „exoplanet“ sedící na protoplanetárním disku, disky materiálu kolem mladých hvězd, které narodily planety.
Takové detekce byly obvykle obtížné kvůli rušení plynu a prachu protoplanetárního disku. Doposud astronomové provedli pouze tři silné detekce planet na protoplanetárních discích.
Toto nové zjištění by mohlo pomoci astronomům lovit nedávno vytvořené planety kolem kojeneckých hvězd.
Mladé exoplanety se dostanou do drážky
Planety se tvoří v protoplanetárních discích procesem zvaným jádro narůstání, když větší a větší částice se drží pohromadě po gravitaci a vytvářejí planetimály, asteroidya nakonec planety.
Vzhledem k tomu, že materiál z protoplanetárního disku je tímto procesem spolknut, vytvořené planety začínají vyřezávat kanály na disku, podobné drážkám v vinylovém záznamu.
Když tento tým zpočátku pozoroval protoplanetární disk kolem MP MUS v roce 2023 s Almou, byly to druh struktur, které očekávali. Struktury, které chyběly.
„Nejprve jsme tuto hvězdu pozorovali v době, kdy jsme se dozvěděli, že většina disků má prsteny a mezery, a doufal jsem, že najdeme funkce kolem poslance Mus, které by mohly naznačovat přítomnost planety nebo planety,“ vedoucí týmu Álvaro Ribas z Cambridgeova institutu astronomie řekl v prohlášení.
To, co tým místo toho našel, byla zdánlivě osamělá hvězda obklopená bezvýznamným diskem plynu a prachu, který neměl žádné charakteristické znaky formování planet.
„Naše dřívější pozorování ukázala nudný, plochý disk,“ řekl Ribas. „Ale to se nám zdálo zvláštní, protože disk je starý mezi sedmi a deseti miliony let.
„Na disku v tomto věku bychom očekávali, že uvidíme nějaký důkaz o tvorbě planety.“
S jejich zvědavostí vzbudila tým, tým se znovu vydal na MP MUS znovu pomocí Almy, ale v delších vlnových délkách světla. To jim umožnilo prozkoumat hlouběji na disk a odhalit dutinu na disku v blízkosti mladé hvězdy a další dva „otvory“ dále ven, z nichž všechny byly v předchozích pozorováních nepřítomné.
Další důkaz o planetárním společníkovi poslanci MUS měl být doručen.
Více než jen první pro Gaia
Když Ribas a jeho kolegové zkoumali poslance MUS s Almou, výzkumný pracovník Evropské jižní observatoře (ESO) se Miguel Vioque díval na mladou hvězdu pomocí nyní v důvodu kosmické lodi Hvězdy Gaia.
Vioque zjistil, že tato mladá hvězda je “kolísání„To je něco, co by obvykle bylo účinkem planety na oběžné dráze gravitačně tahajícího na hvězdu, ale Vioque si byl vědom toho, že protoplanetární disk MP Mus ‚, až do té doby, se z hlediska planet vyšla prázdné.
„Moje první reakce byla, že jsem musel udělat chybu ve svých výpočtech, protože MP Mus bylo známo, že má bezvýznamný disk,“ vysvětlil Vioque. „Revidoval jsem své výpočty, když jsem viděl, jak Álvaro přednáší předběžné výsledky nově objevené vnitřní dutiny na disku, což znamenalo, že kolísání, které jsem detekoval, byl skutečný a měl dobrou šanci být způsoben formovací planetou.“
Vědci se sešli a kombinovali data Gaia a Alma s nějakou asistencí počítačového modelování, aby určili, že kolísání je pravděpodobně způsobeno plynovým gigantem s hmotou mezi třemi a desetinásobnou hmotnostmi Jupiteru.
Zdá se, že tato obří planeta obíhá obíhající MP Mus ve vzdálenosti mezi jednou a třikrát vzdálenost mezi Zemi a sluncem.
„Naše modelovací práce ukázala, že pokud vložíte obří planetu do nově objevené dutiny, můžete také vysvětlit signál Gaia,“ řekl Ribas. „A použití delších vlnových délek Alma nám umožnilo vidět struktury, které jsme předtím neviděli.“
Stejně jako poprvé, kdy Gaia spatřila planetu na protoplanetárním disku, je to poprvé, kdy byl vložený exoplanet nepřímo objeven kombinací přesných údajů o hvězdném pohybu z GAIA s hlubokými pozorováními disku s laskavým svolením almy.
„Myslíme si, že by to mohl být jeden z důvodů, proč je těžké detekovat mladé planety na protoplanetárních discích, protože v tomto případě jsme potřebovali data Alma a Gaia společně,“ řekl Ribas. „Delší vlnová délka Alma je neuvěřitelně užitečná, ale pozorovat tuto vlnovou délku vyžaduje více času na dalekohledu.“
Ribas doufá, že budoucí upgrady Alma, kromě nadcházejících dalekohledů, by mohly být použity k prozkoumání ještě hlouběji na protoplanetární disky.
To by nejen odhalilo dosud neobjevenou populaci mladých zabudovaných exoplanet, ale mohlo by nám to pomoci pochopit, jak sluneční soustava přišlo to asi před 4,5 miliardami let.
Výzkum týmu byl zveřejněn 14. července v časopise Astronomie přírody.
Tento článek byl původně publikován Space.com
