Astronomer ser en babyplanet vokse

Faktisk billede af den unge stjerne PDS 70 af SPHERE, et planetjagtinstrument på ESOs Very Large Telescope. Den nydannende babyplanet - mærket PDS 70b - kan ses som det lyse sted inde i mellemrummet i den omgivende skive af støv og gas. Billede via ESO / A. Müller et al / AASnova.

For første gang har astronomer fanget en babyplanet i færd med at vokse. Dette er ikke kun en nyudviklet planet, der er placeret i et hul i en stjerneskive med oprindeligt støv og gas. Det er gjort før. Dette er direkte bevis for, at en sådan planet stadig indsamler materiale fra stjernens omgivende disk, og at den vokser sig større. Resultaterne blev netop offentliggjort i et nyt fagfællebedømt papir i The Astrophysical Journal Letters .

Sådanne unge verdener er blevet fundet før, men nu kan videnskabsmænd bekræfte, at denne, en gasgigantverden kaldet PDS 70b, aktivt akkumulerer materiale fra den cirkumstellære disk, hvor den befinder sig.

Sidste måned annoncerede astronomer, at PDS 70b var den første nyligt dannede planet, der nogensinde er direkte afbildet. Planeten kredser rundt om den relativt unge 10 millioner år gamle orange dværgstjerne kaldet PDS 70. Denne stjerne og dens planet er 370 lysår fra Jorden. Planeten kan ses inden for et mellemrum i stjernens circumstellar-disk.

Sådanne huller er blevet set mange gange i de senere år. De er direkte bevis for, at astronomernes teorier om stjerne- og planetdannelse er korrekte, og at materiale i en skive med støv og gas, der omgiver en stjerne, begynder at dannes til planeter og efterlader et hul eller huller i disken som planeterne. egne tyngdekrafter begynder at feje klippeaffald.

Men det har været vanskeligt at se de faktiske planeter i sig selv, i det mindste indtil for nylig. Ifølge Miriam Keppler, der førte holdet bag opdagelsen af ​​PDS 70b:

Disse diske omkring unge stjerner er planeternes fødesteder, men indtil videre har kun en håndfuld observationer fundet antydninger til babyplaneter i dem. Problemet er, at de fleste af disse planetkandidater indtil nu bare kunne have været funktioner på disken.

Nye MagAO Ha-observationer af PDS 70, der viser planeten som en lys kilde inden i circumstellar-disken (øverste panel). Det nederste panel er et skematisk falsk farvediagram af PDS 70 samlet fra Ha-billedet af planeten (rød) og det infrarøde billede (blåt) af den termiske emission af planeten og stjernelys spredt af disken . Billed via Wagner et al.

Widefield-billede fra ESO, der viser stjernen PDS 70. Billede via ESO / Digitized Sky Survey 2 / Davide De Martin.

Som Andr M ller, leder af det andet hold til at undersøge den unge planet, bemærkede også:

Kepler s resultater giver os et nyt vindue mod de komplekse og dårligt forståede tidlige stadier af planetarisk evolution. Vi var nødt til at observere en planet i en ung stjerne s disk for virkelig at forstå processerne bag planetdannelsen.

PDS 70b, selv som en babyplanet, er større end vores solsystemets største planet, Jupiter. Det har en overfladetemperatur på ca. 1.832 grader Fahrenheit (1.000 grader celsius) og menes at have en meget overskyet atmosfære.

Så hvordan bekræftede astronomer, at PDS 70b faktisk hæver materiale og bliver større? Holdet, ledet af Kevin Wagner ved University of Arizona, Amherst College, NExSS og Erths in Other Solar Systems, brugte det adaptive optiksystem på det 6, 5 m Magellan Clay Telescope i Chile til at afbilde PDS 70-systemet i Ha (656 nm) og andre nærliggende kontinuumbølgelængder. Hvis de fandt et Ha-emission på planetens placering, ville det være et bevis for chokeret, varm, forstyrrende brintgas - der viser, at planeten stadig er tildækkende materiale. Og det gjorde de helt sikkert, to på hinanden følgende aftener i maj, og dette var et signal, der har mindre end 0, 1 procent sandsynlighed for at være en falsk positiv.

ALMA-billede af den rundt omskiftede disk omkring stjernen HL Tauri. Huller i disken er regioner, der er blevet renset for affald ved at udvikle planeter. Billede via ALMA / ESO / NAOJ / NRAO.

Målinger foretaget af PDS 70b indikerede, at den vokser med en hastighed på 10 ^ -8 ± 1 Jupitermasser om året; det anslås, at PDS 70b sandsynligvis akkrediterede masse i en meget højere hastighed, da den var endnu yngre, og allerede har erhvervet mere end 90 procent af sin endelige masse. Med andre ord er planeten i øjeblikket ca. 90 procent færdig med at vokse.

Nederste linje: PDS 70b er den første nydannede planet bekræftet af astronomer til aktivt at hæve materiale fra den circumstellariske disk, der omgiver dens stjerne. Denne opdagelse giver værdifuld indsigt i, hvordan planeter formes og udvikles i andre solsystemer.

Kilde: Magellan Adaptive Optics Imaging af PDS 70: Måling af masseudvindingsgraden af ​​en ung gigantisk planet på en gappet disk

Via AASnova