Astronomowie zrobili krok bliżej, aby dowiedzieć się, jak układają się systemy planetarne, odkrywając „najmłodszą” planetę, jaką kiedykolwiek znaleziono. Jest to pierwszy bezpośredni obraz planety w procesie formowania się, a dane wskazują, że planeta jest nadal składana razem przez gaz i pył spadający na jej sprzęgła z otaczającej ją chłodniejszej otoczki.
Gorąca protoplaneta krąży wokół gwiazdy o masie porównywalnej z naszym Słońcem i jest najmłodszym układem planetarnym, jaki kiedykolwiek zidentyfikowano, z LkCa 15 w wieku 2 milionów lat: „Naprawdę mamy wiek gwiazdy, a nie planety” powiedział Michael Ireland, wykładowca astrofotoniki w Australian Astronomical Observatory. „Wiek gwiazdy został określony przez wielu ludzi badających skurcz grawitacyjny zarówno LkCa 15, jak i wszystkich innych gwiazd w regionie gwiazdotwórczym Byka, który uformował się w tym samym czasie”.
Obserwacje zostały wykonane przez astronomów z Uniwersytetu Hawajskiego i Australijskiego Obserwatorium Astronomicznego przy użyciu przenikliwego wzroku bliźniaczych 10-metrowych teleskopów Keck znajdujących się na szczycie uśpionego wulkanu Mauna Kea na Hawajach.
Przez dziesięciolecia astronomowie zdawali sobie sprawę, że wiele młodych gwiazd, które pieprzą Wszechświat, spowite są chmurami gazu i pyłu. Od czasu tej realizacji skorzystali z pomocy potężnych obserwatoriów kosmicznych w podczerwieni, takich jak Kosmiczny Teleskop Spitzer NASA, aby zajrzeć w zakurzone kosmiczne obszary, które są ukryte przed teleskopami optycznymi.
Do tej pory naukowcy nie mieli szczęścia uchwycić obserwacji nowych planet tworzących się wokół tych młodych gwiazd, ale dzięki sztuczce adaptacyjnej optyki w połączeniu z „interferometrią maski aperturowej”, która pozwala astronomom na rozwiązywanie dysków pyłu wokół gwiazd bez przeszkód w oślepianiu światło gwiazd, obrazowanie LkCa 15b stało się możliwe. „To tak, jakbyśmy mieli szereg małych luster” - powiedział Adam Kraus z Instytutu Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego. „Możemy manipulować światłem i niwelować zniekształcenia”.
Astronomowie sprawili, że sprytna technika działa od 2008 roku, co pozwoliło im szukać luk między gwiazdami i ich protoplanetarnymi dyskami pyłowymi, w których, jak sądzili, najprawdopodobniej czają się planety. W 2009 roku zostali nagrodzeni za swoje wysiłki, gdy LkCa 15 b zaprezentowała się, przytulając swoją gwiazdę, wciąż jasną od energii jej formowania. „LkCa 15 było naszym drugim celem i od razu wiedzieliśmy, że widzimy coś nowego” - powiedział Kraus. „Widzieliśmy słabe źródło punktowe w pobliżu gwiazdy, więc sądząc, że może to być planeta podobna do Jowisza, wróciliśmy rok później, aby uzyskać więcej danych”.
Ten gorący, młody świat zapewnia widok piekielnych narodzin rodzących się planet.
„Protoplaneta jest podgrzewana przez energię skurczu grawitacyjnego” - powiedziała Irlandia. „Energia potencjalna grawitacji wystarcza, aby hamulce ciężarówki były naprawdę gorące, gdy zbyt szybko zjeżdża z góry. Potencjalna energia całej planety, która zostanie zrzucona na siebie, wystarczy, aby świeciła na czerwono przez miliony lat. Planeta ma ponad 1000 stopni Celsjusza - dokładniejsze pomiary temperatury to jeden z naszych celów w przyszłym roku. Pył i gaz są w większości podgrzewane przez pole promieniowania gwiazdy i planety, a w równowadze osiągają temperaturę mniejszą niż 100 stopni Kelvina [-170 stopni Celsjusza] ”.
Jednak gdy młoda planeta przyciąga do siebie więcej gazu i pyłu, astronomowie mogą tylko zgadywać, jak duży może być ten odległy świat. „Na dużym dysku zewnętrznym wokół LkCa 15 wciąż pozostało około 55 mas Jowisza”, powiedział Irlandia. „Bardzo trudno jest oszacować, ile tego materiału może trafić na LkCa 15b. Jeśli orbita jest prawie okrągła i istnieje tylko jedna planeta, to uważam, że tylko bardzo niewielka część tej materii mogłaby skończyć jako część LkCa 15b. Gdybym musiał zgadywać, powiedziałbym, że około 10-krotna masa Jowisza jest końcową masą, z małą migracją orbity na bliższą orbitę. Jednak w nadchodzących latach uzyskamy lepszy pomysł dzięki nowym modelom teoretycznym i po tym, jak zobaczymy więcej orbity planety ”.
Artykuł zespołu można znaleźć tutaj.
