Źródło zdjęcia: NASA / JPL
W czerwcu naukowcy z University of Rochester ogłosili, że umieścili potencjalną planetę wokół innej gwiazdy tak młodej, że nie zgadzała się z wyjaśnieniami teoretyków. Teraz nowy zespół specjalistów w dziedzinie formowania planet Rochester popiera oryginalne wnioski, mówiąc, że potwierdzili, że dziura utworzona w zakurzonym dysku gwiazdy mogła równie dobrze zostać utworzona przez nową planetę. Odkrycia mają wpływ na uzyskanie wiedzy o tym, jak powstał nasz własny układ słoneczny, a także na znalezienie innych możliwych do zamieszkania systemów planetarnych w całej naszej galaktyce.
„Dane sugerują, że istnieje tam młoda planeta, ale do tej pory żadna z naszych teorii nie miała sensu z danymi dotyczącymi planety tak młodej”, mówi Adam Frank, profesor fizyki i astronomii na Uniwersytecie w Rochester. „Z jednej strony jest to frustrujące; ale z drugiej strony jest bardzo fajnie, ponieważ Matka Natura właśnie przekazała nam planetę i musimy dowiedzieć się, w jaki sposób musiała zostać stworzona ”.
Co ciekawe, na podstawie danych pierwotnego zespołu Frank, Alice Quillen, Eric Blackman i Peggy Varniere ujawnili, że planeta była prawdopodobnie mniejsza niż większość odkrytych dotąd planet pozasłonecznych - o wielkości Neptuna. Dane sugerują również, że ta planeta jest mniej więcej w tej samej odległości od swojej gwiazdy macierzystej, jak nasza własna Neptun od Słońca. Większość odkrytych dotąd planet pozasłonecznych jest znacznie większa i krąży bardzo blisko swojej gwiazdy macierzystej.
Oryginalny zespół Rochester, kierowany przez Dana Watsona, profesora fizyki i astronomii, wykorzystał nowy Kosmiczny Teleskop Spitzer NASA do wykrycia szczeliny w pyle otaczającym raczkującą gwiazdę. Krytyczne „oczy” podczerwieni teleskopu na podczerwień zostały częściowo zaprojektowane przez profesorów fizyki i astronomii Judith Pipher, Williama Forresta i Watsona, zespół, który był jednym ze światowych liderów w otwieraniu okna podczerwieni na wszechświat. To Forrest i Piper byli pierwszymi amerykańskimi astronomami, którzy skierowali układ podczerwieni w kierunku nieba: w 1983 roku zamontowali prototypowy detektor podczerwieni na teleskopie uniwersyteckim w małym obserwatorium na szczycie budynku Wilmota na terenie kampusu, biorąc pierwszy… zawsze teleskopowe zdjęcia Księżyca w podczerwieni, zakres długości fali światła, który jest niewidoczny gołym okiem, a także większości teleskopów.
Odkryta szczelina silnie zasygnalizowała obecność planety. Pył w dysku jest cieplejszy w centrum w pobliżu gwiazdy i dlatego promieniuje większość swojego światła na krótszych długościach fal niż chłodniejsze zewnętrzne obszary dysku. Zespół badawczy stwierdził, że na wszystkich krótkich długościach fal podczerwonych nastąpił nagły brak światła, co zdecydowanie sugeruje brak centralnej części dysku. Naukowcy znają tylko jedno zjawisko, które może tunelować tak wyraźną „dziurę” w dysku podczas krótkiego życia gwiazdy - planety mającej co najmniej 100 000 lat.
Ta możliwość istnienia planety rzędu zaledwie 100 000 do pół miliona lat spotkała się ze sceptycyzmem wielu astronomów, ponieważ wydaje się, że żaden z wiodących modeli formacji planetarnych nie zezwala na planetę w tym wieku. Dwa modele reprezentują wiodące teorie formowania planet: akrecję rdzenia i niestabilność grawitacyjną. Akrecja rdzenia sugeruje, że pył, z którego tworzy się gwiazda i układ, zaczyna się zbijać w granulki, a granulki zbijają się w skały, asteroidy i planetoidy, aż do powstania całych planet. Ale teoria mówi, że planeta powinna ewoluować w ten sposób około 10 milionów lat - zdecydowanie za długo, aby uwzględnić pół milionową planetę znalezioną przez Watsona.
I odwrotnie, druga wiodąca teoria formowania się planet, niestabilność grawitacyjna, sugeruje, że całe planety mogłyby uformować się zasadniczo jednym zamachem, gdy pierwotna chmura gazu zostanie przyciągnięta przez własną grawitację i stanie się planetą. Ale podczas gdy ten model sugeruje, że formowanie się planet mogłoby nastąpić znacznie szybciej - rzędu stuleci - gęstość krążka pyłu otaczającego gwiazdę wydaje się zbyt rzadka, aby obsłużyć ten model.
„Mimo że nie pasuje do żadnego modelu, zebraliśmy liczby i pokazaliśmy, że tak, w rzeczywistości dziura w dysku pyłowym mogła zostać uformowana przez planetę” - mówi Frank. „Teraz musimy spojrzeć na nasze modele i dowiedzieć się, jak tam dotarła ta planeta. Na koniec mamy nadzieję, że mamy nowy model i nowe rozumienie tego, jak powstają planety. ”
Badania zostały sfinansowane przez National Science Foundation.
Oryginalne źródło: University of Rochester News Release
