Zgodnie z najpowszechniej akceptowaną przez astronomów teorią, układy planetarne zaczynają się jako masywne obłoki gazu i pyłu (tzw. mgławica), które ulegają zapadnięciu grawitacyjnemu w centrum, tworząc nowe gwiazdy. Pozostała materia w układzie tworzy wokół gwiazdy „dysk okołoplanetarny”, który stopniowo gromadzi się, tworząc młode planety. Badanie dysków w najwcześniejszych stadiach formowania się planet może pomóc w uzyskaniu odpowiedzi na trudne pytania dotyczące powstania Układu Słonecznego ponad 4,5 miliarda lat temu.
Badanie tych dysków wymaga obserwatoriów zdolnych do przechwytywania światła w dalekiej podczerwieni części widma – dokładnie do tego, do czego zbudowano Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Badając młodą gwiazdę (AS 209) znajdującą się około 395 lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Wężownika, zespół naukowców zaobserwował dysk okołoplanetarny, który wydawał się zawierać w sobie planetę o masie Jowisza. Może to stanowić najmłodszą egzoplanetę, jaką kiedykolwiek wykryto, a jej ciągłe badania mogą dostarczyć astronomom skarbnicy danych.
W skład zespołu weszli astronomowie z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Massachusetts Institute of Technology (MIT), National Radio Astronomy Observatory (NRAO), National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), Instytutu Maxa Plancka astronomii (MPIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chińską Akademię Nauk oraz uniwersytety i instytuty badawcze z USA, Wielkiej Brytanii, Francji, Niemiec, Włoch, Holandii, Chile, Japonii i Chin. Artykuł opisujący ich odkrycia został niedawno opublikowany w The Astrophysical Journal Letters.
Zespół badawczy obserwował ten system jako część Molecules with ALMA at Planet-forming Scales (ALMA MAPS), współpracy naukowej, która spędziła ostatnie pięć lat na badaniu karła typu K (pomarańczowego) znanego jako AS 209. Ten system był dla nich szczególnie interesujący ze względu na swój dysk, który składa się z siedmiu zagnieżdżonych pierścieni (jeden w drugim). Zgodnie z Hipotezą Mgławicy uważa się, że pierścienie te są związane z trwającym formowaniem się planet, gdzie poszczególne pierścienie działają jak „pasma zasilające”, które ostatecznie łączą się, tworząc planetę. Uważa się, że miejsce formowania się tych planet w stosunku do swojej gwiazdy macierzystej ma bezpośredni wpływ na ich skład, przy czym planety skaliste znajdują się bliżej gwiazdy, podczas gdy gazowe i lodowe olbrzymy znajdują się dalej. Jednak ostatnie badania egzoplanet podważyły te teorie, pokazując, że planety mogą powstawać w jednym miejscu i migrować do drugiego. Ten aspekt AS 209 uczynił go szczególnie fascynującym przedmiotem badań, głównie ze względu na odległość kandydatki na egzoplanetę od jej gwiazdy oraz wiek gwiazdy macierzystej.
W przypadku tego pierwszego, planeta o masie Jowisza krąży wokół swojej gwiazdy w odległości ponad 200 jednostek astronomicznych (AU) lub 2,992 miliarda km. Dla porównania Jowisz okrąża Słońce w odległości około 5,2 AU – 742 mln km. Jest to niezgodne z obecnie akceptowanymi teoriami powstawania planet. W tym drugim przypadku gwiazda macierzysta ma zaledwie 1,6 miliona lat, co oznacza, że ta potencjalna egzoplaneta może być najmłodszą obserwowaną planetą.
Jednym z głównych celów naukowych JWST jest badanie pierścieni gruzu wokół młodych gwiazd i innych obiektów, które są trudne do zaobserwowania ze względu na obłoki pyłu i gazu. Obecność tych chmur przesłania światło w widzialnej długości fali, co utrudnia badanie obiektów znajdujących się w nich i poza nimi za pomocą teleskopów optycznych. Ale dzięki zaawansowanemu zestawowi instrumentów na podczerwień, ALMA i JWST mogą wizualizować szczątkowe pierścienie i obiekty w gęstych obłokach ze względu na światło, które promieniują w podczerwieni.
W szczególności instrument Webba pozwala mu na obserwację kosmosu w bliskiej i średniej podczerwieni, co powinno dostarczyć ogromnego wglądu w AS 209 i inne młode układy gwiezdne, które wciąż mają dyski okołoplanetarne. Co więcej, te wyniki i przyszłe badania mogą dostarczyć dalszych dowodów na istnienie dysków okołoplanetarnych wokół egzoplanet. Chociaż astronomowie od dawna to podejrzewali, nie byli w stanie tego udowodnić do 2019 r., kiedy ALMA dokonała pierwszego w historii wykrycia wokółplanetarnego dysku formującego księżyc .
Nowe obserwacje gazu na dysku okołoplanetarnym w AS 209 mogą powiedzieć astronomom więcej o tym, jak powstają atmosfery planet i układy księżyców. Odkrycia te pomogą w przyszłych badaniach gazowych gigantów (zwłaszcza Jowisza) oraz tego, jak ich lodowe księżyce formowały się we wczesnym Układzie Słonecznym.
info: ALMA
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
