Astronomų komanda pirmą kartą aptiko augančią planetą, esančią už mūsų saulės sistemos ribų, įterptą į išvalytą daugiapakopio dulkių ir dujų disko tarpą.

Komanda, vadovaujama Arizonos universiteto astronomo Laird Close ir Richelle Van Capelleveen, Leideno observatorijos astronomijos studentė Nyderlanduose, atrado unikalų egzoplanetą, naudodamas Arizonos universiteto „Magao-X“ ekstremalią adaptyviąją optinę sistemą, esančią „Magellan Telescope“, esančiame „Magellan Telescope“, esančiame dideliame „Maga-X“ binokulės telkos šalyje, Arizonoje esančioje „Magellan Telescope“, esančiame dideliame binokulinėje telkinyje esančioje Arizonos teleskope, o Arizonoje esančioje Arizonoje ir labai didelėje „Telonos“ teleskope ir labai didelėje „Arizonsescope“ ir Observatorija Čilėje. Jų rezultatai skelbiami „Astrophysical Journal Letters“.

Augantis egzoplanetas

Ilgus metus astronomai pastebėjo keliasdešimt planetų formuojančių dujų ir dulkių, supančių jaunų žvaigždžių, diskus. Daugelyje šių diskų žieduose rodomos spragos, užsimenant apie galimybę, kad juos „ruošia“ netoliese esančios besivystančios planetos, arba protoplanetai, pavyzdžiui, juostos, kurias išvalo sniego valtis. Iki šiol buvo rasta tik apie tris faktinius jaunus augančius protoplanetus, visa tai yra ertmėse tarp pagrindinės žvaigždės ir gretimo protoplanetinio disko vidinio krašto. Iki šio atradimo pastebimos disko spragos nebuvo matomos jokie protoplanetai, kurie atrodo kaip tamsūs žiedai.

„Buvo parašyta dešimtys teorijos dokumentų apie šiuos stebėtus disko spragas, kurias sukėlė protoplanetai, tačiau iki šiol niekas niekada nerado galutinio“, – sakė Arizonos universiteto astronomijos profesorius. Jis šį atradimą vadina „dideliu dalyku“, nes planetų atradimų nebuvimas tose vietose, kur jie turėtų būti, paskatino daugelį mokslo bendruomenės daugelį paaiškinti daugelyje protoplanetinių diskų rastų žiedų ir spąstų modelio paaiškinimų.

„Iš tikrųjų literatūroje ir apskritai astronomijoje tai buvo įtampos taškas, kad turime šias tikrai tamsias spragas, tačiau negalime aptikti juose esančių silpnų egzoplanetų“, – sakė jis. „Daugelis abejojo, ar protoplanetai gali padaryti šias spragas, tačiau dabar mes žinome, kad iš tikrųjų jie gali“.

Prieš 4,5 milijardo metų mūsų Saulės sistema prasidėjo kaip tik kaip diskas. Kai dulkės susiliejo į gumulėlius, čiulpdami dujas aplink jas, pirmieji protoplanetai ėmė formuotis. Kaip tiksliai šis procesas vis dar atsiskleidė, vis dar yra paslaptis. Norėdami rasti atsakymus, astronomai žiūrėjo į kitas planetų sistemas, kurios vis dar yra jų kūdikystėje, žinomoje kaip planetos formuojantys diskai arba protoplanetiniai diskai.

„Close“ komanda pasinaudojo adaptyvia optikos sistema, viena iš labiausiai nuostabiausių tokio pobūdžio pasaulyje, sukūrė ir pastatė artimai, Jaredas Patinas ir jų studentai. Patinai yra asocijuotas astronomas Steward observatorijoje ir pagrindinis Magao-X tyrėjas. „Magao-X“, kuris reiškia „Magellan adaptyviosios optikos sistemos kraštutinumą“, dramatiškai pagerina teleskopo vaizdų aštrumą ir skiriamąją gebą kompensuodama atmosferos turbulenciją-reiškinį, dėl kurio žvaigždės mirgėjo ir neryškėja, ir bijojo astronomers.

Įtariant, kad protoplanetinių diskų spragose slepiasi nematomos planetos, „Close“ komanda apklausė visus diskus su spragas ir patikrino juos tam, kad būtų galima išmesti matomą šviesą, vadinamą vandenilio alfa arba H-alfa.

„Kai planetos formuojasi ir auga, jos čiulpia vandenilio dujas iš savo aplinkos, ir kai tos dujos sudužo ant jų kaip milžiniškas krioklys, sklindantis iš kosmoso ir atsitrenkantis į paviršių, ji sukuria ypač karštą plazmą, kuri savo ruožtu skleidžia šį ypatingą H-alfa šviesos parašą“,-paaiškino Close. „„ Magao-X “yra specialiai sukurtas ieškoti vandenilio dujų, patenkančių į jaunus protoplanetus, ir štai kaip mes galime jas aptikti“.

Komanda panaudojo 6,5 metrų „Magellan“ teleskopą ir „Magao-X“, kad patikrintų „Wispit-2“-„Van Capelleveen“ disko „Van Capelleveen“ su VLT. Žiūrint „H-Alfa Light“, „Close“ grupė smogė auksui. Tarpo tarp dviejų protoplanetinio disko žiedų tarp žvaigždės tarp žvaigždės pasirodė šviesos taškas. Be to, komanda pastebėjo antrąją kandidato planetą „ertmės“ tarp žvaigždės ir vidinio dulkių ir dujų disko viduje.

„Kai mes įjungėme adaptyviąsias optikos sistemą, planeta iššoko tiesiai į mus“, – sakė Closas, kuris savo karjeroje pavadino tai vienu iš svarbesnių atradimų. „Sujungus dvi valandas vertų vaizdų, jis tiesiog pasirodė.“

Anot „Close“, planeta, paskirta „Wispit 2b“, yra labai retas protoplaneto pavyzdys, kai reikia kaupiančios medžiagą. Jos šeimininko žvaigždė „Wispit 2“ yra panaši į saulę ir maždaug tos pačios masės. Vidinės planetos kandidate, pramintos CC1, yra apie devynias Jupiterio mases, tuo tarpu išorinė planeta, Wispit 2b, sveria maždaug penkiose Jupiterio masėse. Šios masės iš dalies buvo padarytos iš šiluminės infraraudonųjų spindulių šviesos, kurią stebėjo Arizonos universiteto 8,4 metrų didelis žiūrono teleskopas Grahamo kalno Arizonos pietryčiuose, padedant astronomijos absolvento Gabrieliaus Weible’o U.

„Tai šiek tiek panašu į tai, kaip atrodytų mūsų pačių Jupiteris ir Saturnas, kai jie būtų 5000 kartų jaunesni nei dabar“, – sakė Weible. „Atrodo, kad„ Wispit-2 “sistemos planetos yra maždaug 10 kartų masyvesnės nei mūsų pačių dujų milžinai ir pasiskirsto daugiau. Tačiau bendra išvaizda greičiausiai nesiskiria nuo to, ką netoliese esantis„ svetimas astronomas “galėjo pamatyti mūsų saulės sistemos kūdikio paveiksle, paimtame prieš 4,5 milijardo metų.“

„Mūsų„ Magao-X “adaptyvi optikos sistema yra optimizuota taip, kaip niekas kitas, kad gerai veiktų H-alfa bangos ilgyje, todėl galite atskirti ryškų žvaigždžių šviesą nuo silpno protoplaneto“,-teigė Close. „Aplink 2„ Wispit 2 “greičiausiai turite dvi planetas ir keturis žiedus ir keturis tarpus. Tai nuostabi sistema.”

CC1 gali būti orbita maždaug 14-15 astronominių vienetų-su vienu Au, lygus vidutiniam atstumui tarp saulės ir žemės, o tai padėtų jį pusiaukelėje tarp Saturno ir Urano, jei tai būtų mūsų saulės sistemos dalis, rašo „Close“. „Wispit-2B“, planeta, ištremianti spragą, yra toliau ties maždaug 56 Au, kuri mūsų pačių saulės sistemoje būtų gerai praeityje esančios Neptūno orbitos, aplink išorinį Kuiperio juostos kraštą.

Antrame dokumente, paskelbtame „Parallel“ ir vadovaujamas Van Capelleveen bei Golvėjaus universiteto, išsamiai aprašomas planetos aptikimas infraraudonųjų spindulių spektre ir daugiapakopės sistemos atradimas su 8 metrų VLT teleskopo adaptyvia optikos sistema.

„Norėdami pamatyti savo jaunystės trumpalaikį planetos, astronomai turi rasti jaunų diskų sistemų, kurios yra retos“,-sakė Van Capelleveen, „nes būtent tą kartą, kai jos iš tikrųjų yra ryškesnės ir tokios aptinkamos. Jei„ Wispit-2 “sistema buvo mūsų saulės sistemos amžius ir mes naudojome tą pačią technologiją, kad žiūrėtume į ją, mes nieko nematome. Viskas būtų per šalta ir per tamsi.“.

Šį tyrimą iš dalies rėmė NASA EXOPLANET tyrimų programos dotacija. „Magao-X“ iš dalies sukūrė JAV nacionalinio mokslo fondo dotacija ir dosniai palaikanti Heising-Simons fondo.

Peržiūrėkite daugiau pasakojimų čia.

Nuoroda į informacijos šaltinį