V zvezdni maternici opazili kandidata za protoplanet 

Astronomi so z ESO-vim Zelo velikim teleskopom (Very Large Telescope – VLT) naredili prvo neposredno opazovanje nastajajočega planeta, ki je še vedno zavit v debel disk plina in prahu.

Če bo potrjeno, bo to odkritje močno izboljšalo naše razumevanje nastanka planetov in astronomom omogočilo preverjanje trenutnih teorij na objektu, ki ga lahko opazujemo. 

Mednarodna skupina, ki jo vodi Sascha Quanz (ETH Zurich, Švica), je proučevala disk plina in prahu, ki obdaja mlado zvezdo HD 100546. To je razmeroma bližnja zvezda, ki se nahaja 335 svetlobnih let od Zemlje. Bili so presenečeni, ko so našli objekt, ki je najverjetneje planet v procesu nastajanja, še vedno zavit v disk snovi okoli mlade zvezde. Kandidat za planet bi lahko bil Jupitru podoben plinasti velikan.

»Do zdaj je bilo nastajanje planetov tema, ki so jo obravnavali z računalniškimi simulacijami,« pravi  Sascha Quanz. “Če je naše odkritje zares nastajajoči planet, bodo lahko znanstveniki prvič empirično proučevali proces nastajanja planeta in interakcijo nastajajočega planeta ter njegovega rojstnega okolja v zelo zgodnjem obdobju.«

HD 100546 je dobro proučen objekt in domnevajo, da en orjaški planet kroži okoli nje na razdalji, ki je okoli šestkrat večja od razdalje med Zemljo in Soncem. Novo odkriti kandidat za planet pa se nahaja v zunanjih območjih sistema, okoli desetkrat dlje [1].

Kandidata za planet okoli zvezde HD 100546 so opazili kot šibak madež v zvezdnem disku, odkritem zahvaljujoč inštrumentu z adaptivno optiko NACO na ESO-vem VLT, skupaj s pionirsko tehniko analize podatkov. Opazovanja so bila izvedena s posebnim NACO koronografom, ki deluje v bližnjih infrardečih valovnih dolžinah in na mestu kandidata za protoplanet zakrije bleščečo svetlobo, ki prihaja z zvezde [2].

Po trenutni  teoriji orjaški planeti nastanejo z zbiranjem plina in prahu, ki ostane po nastanku zvezde [3]. Astronomi so na novem posnetku diska okoli  HD 100546 opazili nekaj podrobnosti, ki podpirajo to protoplanetno hipotezo. Strukture v prašnem obzvezdnem disku, ki bi lahko nastale z interakcijo med planetom in diskom, so bile odkrite blizu zaznanega protoplaneta. Prav tako obstajajo dokazi, da je okolica protoplaneta morda segreta od samega procesa nastajanja.

Adam Amara, še eden od članov skupine, je navdušen nad odkritjem: »Raziskovanje eksoplanetov je eno najbolj zanimivih mejnih področij v astronomiji. Neposredno snemanje planetov je še vedno novost, ki močno izkorišča prednosti zadnjih izboljšav inštrumentov in metod analize podatkov. V tej raziskavi smo uporabili tehnike analize podatkov, ki so bile razvite za kozmološke raziskave in dokazujejo, da lahko vodi izmenjava idej med raziskovalnimi področji do izjemnega napredka.«

Čeprav je protoplanet najverjetnejša razlaga za opazovanje, rezultati te študije zahtevajo dodatna opazovanja, da bi potrdili obstoj planeta in zavrgli druge možne scenarije. Med drugimi možnimi razlagami, čeprav malo verjetnimi, je, da bi lahko prišel zaznani signal iz izvora v ozadju. Možno je tudi, da na novo zaznani objekt ni protoplanet ampak že povsem formirani planet, ki je bil izvržen iz prvotne orbite bližje zvezdi. Ko bo za novi objekt okoli HD 100546 potrjeno, da gre za nastajajoči planet, zavit v starševski  disk plina in prahu, bo postal edinstven laboratorij za proučevanje procesov nastajanja novih planetnih sistemov.

---------------------------------------------------------

Pojasnila

[1] Kandidat za protoplanet kroži okoli zvezde na razdalji, ki je okoli 70-krat večja od razdalje med Zemljo in Soncem. Razdalja je primerljiva z velikostjo orbit pritlikavih planetov v zunanjih delih našega Osončja, kot sta Eris in Makemake. Ta lokacija je sporna, saj se ne ujema dobro s trenutnimi teorijami nastanka planetov. Zaenkrat ni jasno ali je bil na novo odkriti kandidat v sedanji legi že vse od nastanka, ali pa se je morda sem preselil iz bolj notranjih območij.

 [2] Za povečanje kontrasta objekta na majhni kotni razdalji od slike zvezde je skupina uporabila poseben element, imenovan apodizirana fazna plošča.

 [3] Za proučevanje nastanka planetov naše Osončje ni posebej primerno, saj so vsi planeti v naši okolici nastali že pred več kot štirimi milijardami let. Vendar so bile kljub temu teorije nastanka planetov dolgo let pod vplivom odkritij v našem Osončju, saj drugih planetov nismo poznali.  Od leta 1995, ko je bil najden prvi eksoplanet okoli Soncu podobne zvezde je bilo odkritih nekaj sto planetarnih sistemov. To je znanstvenikom, ki proučujejo nastanek planetov, odprlo nove možnosti. Vse do sedaj pa nobenega od njih niso našli v procesu nastajanja, še zavitega v disk snovi, ki obkroža matično zvezdo.

Več informacij

Ta raziskava je bila predstavljena v članku“A Young Protoplanet Candidate Embedded in the Circumstellar disc of HD 100546”, avtorjev S. P. Quanz et al., ki bo dosegljiv na spletu v reviji Astrophysical Journal Letters dne 28. februarja 2013.

Skupino sestavljajo Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Švica), Adam Amara (ETH), Michael R. Meyer (ETH), Matthew A. Kenworthy (Sterrewacht Leiden, Nizozemska), Markus Kasper (ESO, Garching, Nemčija) in Julien H. Girard (ESO, Santiago, Čile).

ESO je osrednja medvladna astronomska organizacija v Evropi in doslej v svetu najbolj produktiven zemeljski astronomski observatorij. Vzdržuje ga 15 držav: Avstrija, Belgija, Brazilija, Češka republika, Danska, Francija, Finska, Nemčija, Italija, Nizozemska, Portugalska, Španija, Švedska, Švica in Združeno kraljestvo. ESO izvršuje ambiciozen program, osredotočen na načrtovanje, gradnjo in upravljanje zmogljivih zemeljskih opazovalnih naprav, ki astronomom omogočajo, da pridejo do pomembnih znanstvenih odkritij. ESO igra vodilno vlogo pri promociji in organizaciji sodelovanja pri astronomskih raziskavah. ESO upravlja tri edinstvene opazovalne lokacije svetovnega formata v Čilu: La Silla, Paranal in Chajnantor. V Paranalu upravlja ESO Zelo velik teleskop, na svetu najnaprednejši astronomski observatorij za vidno svetlobo in dva pregledovalna teleskopa. VISTA deluje v infrardeči in je največji pregledovalni teleskop na svetu. Pregledni teleskop VLT je največji teleskop, namenjen izključno pregledovanju neba v vidni svetlobi. ESO je evropski partner revolucionarnega astronomskega teleskopa ALMA, največjega obstoječega astronomskega projekta. ESO trenutno načrtuje 39-metrski Evropski izjemno velik optični in bližnji infrardeči teleskop (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope – E-ELT), ki bo postal “največje oko zazrto v nebo na svetu”. 

 

Otroška verzija novice: Space Scoop

Vir: ESO