Po desaťročia je najbežnejšie prijímaným pohľadom na to, ako sa naša slnečná sústava formovala, hypotekárna hypotéza. Podľa tejto teórie sa Slnko, planéty a všetky ostatné objekty v slnečnej sústave tvorili z hmlistých hmotných miliárd rokov. Tento prach zažil gravitačné zrútenie v strede, ktoré tvorilo naše Slnko, zatiaľ čo zvyšok materiálu tvoril krúžok na kruhové trosky, ktorý sa zhlukoval a tvoril planéty.
Vďaka vývoju moderných ďalekohľadov boli astronómovia schopní testovať túto hypotézu na iných hviezdnych systémoch. Bohužiaľ, vo väčšine prípadov, astronómovia dokázali pozorovať iba krúžky trosiek okolo hviezd s náznakmi planét vo formácii. Až nedávno mohlo tím európskych astronómov zachytiť obraz novonarodenej planéty, čo dokazuje, že krúžky trosiek sú skutočne miestom narodenia planét.
Prieskum tímu sa objavil v dvoch publikáciách, ktoré boli nedávno uverejnené v Astronómia a astrofyzika, s názvom „Objavenie spoločníka planétovej hmoty v medzere prechodového disku okolo PDS 70“ a „Orbitálna a atmosférická charakterizácia planéty v medzere prechodového disku PDS 70“. Za obidvoma štúdiami bol tím člena Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu (MPIA), ako aj viaceré observatóriá a univerzity.
Kvôli štúdiám vybrali tímy PDS 70b, planétu, ktorá bola objavená vo vzdialenosti 22 astronomických jednotiek (AU) od jej hostiteľskej hviezdy a ktorá bola považovaná za novovytvorené telo. V prvej štúdii, ktorú viedla Miriam Keppler z Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu, tím naznačil, ako študovali protoplanetárny disk okolo hviezdy PDS 70.
PDS 70 je nízkohmotná hviezda Turiuri, ktorá sa nachádza v súhvezdí Centaurus, približne 370 svetelných rokov od Zeme. Táto štúdia sa uskutočňovala s použitím archívnych snímok v blízkom infračervenom pásme zhotovenom prístrojom Spectro-Polarimetric High-kontrast Exoplanet REsearch (SPHERE) na veľmi veľkom ďalekohľade ESO (VLT) a na blízkom infračervenom koronografickom snímači na juhu ďalekohľadu Gemini. ,
Pomocou týchto prístrojov urobil tím prvú spoľahlivú detekciu mladej planéty (PDS 70b), ktorá obiehala v medzere v protoplanetárnom disku jej hviezdy a bola vzdialená približne tri miliardy km (1,86 miliárd mi) od jej hlavnej hviezdy - približne rovnaká vzdialenosť medzi Uránom a slnko. V druhej štúdii, ktorú vedie Andre Muller (tiež z MPIA), tím opisuje, ako použili nástroj SPHERE na meranie jasu planéty pri rôznych vlnových dĺžkach.
Z tohto dôvodu boli schopní určiť, že PDS 70b je plynový gigant, ktorý má asi deväť Jupiterových hmôt a povrchovú teplotu asi 1000 ° C (1832 ° F), čo z neho robí obzvlášť „Horúci super-Jupiter“. Planéta musí byť mladšia ako jej hostiteľská hviezda a pravdepodobne stále rastie. Údaje tiež naznačujú, že planéta je obklopená mrakmi, ktoré menia žiarenie emitované jadrom planéty a jeho atmosférou.
Vďaka použitým moderným nástrojom bol tím schopný získať aj obraz planéty a jej systému. Ako môžete vidieť na obrázku (na hornom okraji) a na videu nižšie, planéta je viditeľná ako svetlý bod napravo od sčerneného stredu obrázka. Táto tmavá oblasť je spôsobená koronografom, ktorý blokuje svetlo od hviezdy, aby tím mohol odhaliť omnoho slabšieho spoločníka.
Ako Miriam Keppler, postgraduálna študentka na MPIA, v nedávnom tlačovom vyhlásení ESO vysvetlila:
„Tieto disky okolo mladých hviezd sú rodiskom planét, ale zatiaľ len niekoľko pozorovaní odhalilo náznaky detských planét v nich. Problém je v tom, že doteraz mohla byť väčšina z týchto kandidátov na planéte iba prvkom na disku. “
Výskumné tímy okrem pozorovania mladej planéty tiež poznamenali, že vytvorila protoplanetárny disk obiehajúci okolo hviezdy. Obežná dráha planéty v podstate vystopovala obrovskú dieru v strede disku po nahromadení materiálu z nej. To znamená, že PDS 70 b sa stále nachádza v blízkosti svojho miesta narodenia, pravdepodobne sa bude hromadiť materiál a bude sa naďalej množiť a meniť.
Po celé desaťročia si astronómovia boli vedomí týchto medzier v protoplanetárnom disku a špekulovali, že ich vytvorila planéta. Teraz majú konečne dôkazy na podporu tejto teórie. Ako vysvetlil André Müller:
“Výsledky spoločnosti Keppler nám dávajú nové okno do zložitých a zle pochopených počiatočných štádií planetárneho vývoja. Potrebovali sme pozorovať planétu na disku mladej hviezdy, aby sme skutočne porozumeli procesom formovania planéty.“
Tieto štúdie budú prínosom pre astronómov, najmä pokiaľ ide o teoretické modely tvorby a vývoja planéty. Stanovením atmosférických a fyzikálnych vlastností planéty dokázali astronómovia vyskúšať kľúčové aspekty hypotekárnej hypotézy. Objavenie tejto mladej planéty zahalenej prachom by nebolo, ak nie, pre schopnosti nástroja SPOERE ESO.
Tento prístroj študuje exoplanety a disky okolo blízkych hviezd pomocou techniky známej ako zobrazovanie s vysokým kontrastom, ale spolieha sa aj na pokročilé stratégie a techniky spracovania údajov. Okrem blokovania svetla z hviezdy koronografom je SPHERE schopný odfiltrovať signály slabých planetárnych spoločníkov okolo jasných mladých hviezd na viacerých vlnových dĺžkach a epochách.
Ako uviedol v nedávnej tlačovej správe MPIA prof. Thomas Henning - riaditeľ MPIA, nemecký spoluřešiteľ nástroja SPHERE a hlavný autor týchto dvoch štúdií.
„Po desiatich rokoch vývoja nových výkonných astronomických prístrojov, ako je napríklad SPHERE, nám tento objav ukazuje, že sme konečne schopní nájsť a študovať planéty v čase ich vzniku. To je splnenie dlho ceneného sna. “
Budúce pozorovania tohto systému tiež umožnia astronómom testovať ďalšie aspekty modelov tvorby planét a dozvedieť sa o ranej histórii planetárnych systémov. Tieto údaje tiež povedú k určeniu toho, ako sa naša vlastná slnečná sústava formovala a vyvíjala počas svojej ranej histórie.
