A csillagászok megtalálják a lehetséges exobolygó kialakulását saját örvényében

A bolygók hatalmas, kavargó gáz- és porkorongokban születnek az újonnan keletkezett csillagok körül. A csillagászok sok ilyen protoplanetáris lemezt megfigyeltek, és gyakran koncentrikus réseket láthatnak a lemezeken, mint barázdákat egy régi bakelit fonográf lemezen. Ezekben a résekben keletkeznek a bolygók a gáz és a por egyesüléséből. 21. január 2021-én egy nemzetközi tudóscsoport holland kutatók vezetésével bejelentette, hogy egy kicsit jobban ráközelítettek, és felfedezték, hogy szerintük egy bolygó formálódik a saját örvényében vagy porörvényében. kavicsok. Vagyis nem csak egy rést látnak a korongon, hanem egy tényleges világot, amely megszületik a saját bolygóképző forgatagában. A felfedezést az új MATISSE műszerrel tették, amely kombinálja és elemzi a négy különálló távcső fényét az ESO Obszervatórium Very Large Telescope-jában (VLT) a Cerro Paranalon, Chile északi részén.

A felfedezést az Astronomy.nl jelentette be 21. január 2021-én, és egy tanulmány függőben van, de még nem tették közzé. Az arXiv-nél azonban elérhető egy ingyenes, nyomtatás előtti verzió.

Két fuzzy élénk vöröses gyűrű egy fényes központi lemez körül, fekete háttéren.
A porból, kavicsokból és gázokból álló fő protoplanetáris korong veszi körül a HD 163296 fiatal csillagot. Három másik óriásbolygó is ismert a korong résein belül. Kép az ALMA/ ESO/ NAOJ/ NRAO/ AUI/ NSF/ A. Isella/ B. Saxton/ Sci-News portálon keresztül.
A fiatal csillag, a HD 163296, körülbelül 330 fényévre van a Földtől, a Nyilas csillagképben. Csak körülbelül négymillió éves, és kétszer akkora tömegű, mint a mi Napunk.

A csillagot már korábban is sokat tanulmányozták a csillagászok, de a kutatók Varga József vezetésével a hollandiai Leideni Egyetemen szerettek volna közelebbről megvizsgálni a csillagot körülvevő korong belső részét. Ezt tették 2019 márciusában és júniusában, és valami érdekeset láttak: egy kisebb meleg, finom porgyűrű kering a csillag körül, nagyjából ugyanolyan távolságra, mint a Merkúr a napunktól.

Lehet, hogy itt alakul ki egy bolygó? A kutatók szerint valószínűleg pontosan erről van szó, mivel valami mást is észrevettek a gyűrűn: az egyik része sokkal világosabb és forróbb volt, mint a többi része, és világos fehéressárgának tűnt a készült képeken.

A kutatók szerint ez a fényes régió egy örvény, azaz. a forgószél, ahol a szemünk láttára fokozatosan kialakul egy bolygó.

Három bolygószerű gömb gáz- és porfelhőben egy közeli csillag körül.
Művész koncepciója a csillag körüli protoplanetáris korongban kialakuló fiatal protobolygókról. Kép az NRAO/AUI/NSF/S. Dagnellon/ Sci-News-on keresztül.
Miért olyan fényes ez az örvény? A tudósok szerint itt őrlik finom porrá a sziklás kavicsokat, ami több hőt termel. Ez egy kicsit eltér a korong többi helyétől, ahol a kavicsok csak összetapadnak.

A saját naprendszerünk bolygói, köztük a Föld is, nagyjából ugyanúgy kezdték életüket, amikor a por, a kavics és a gáz összeolvadt, végül tényleges sziklás, jeges és gáznemű világokat hoztak létre.

A MATISSE hangszer erős; a négy távcső fényének kombinálásával egyetlen teleszkópot hoz létre, amelynek virtuális átmérője 200 méter (656 láb). Fő küldetése a csillagokból érkező infravörös sugárzás elemzése. Mivel a porkorongok és a bolygók ilyen sugárzást bocsátanak ki, a MATISSE a kibocsátott sugárzás mennyiségének elemzésével képes észlelni őket.

Mosolygó ember szemüveges, kék ég, fehér felhők előtt.
Varga József a holland Leideni Egyetemen, az új tanulmány vezető szerzője. Kép a Leideni Egyetemen keresztül.
A HD 163296-ról már ismert, hogy három másik óriás fiatal bolygó kering széles pályán. A legújabb felfedezéshez hasonlóan ezek a bolygók csecsemők, még mindig nem alakultak ki teljesen. Felfedezésüket az Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) obszervatórium 2018-ban jelentették be. Más protobolygókhoz hasonlóan ezek is a csillagot körülvevő fő protoplanetáris korong réseiben helyezkednek el. Ezeket a bolygókat két csillagászcsoport fedezte fel a korongon belüli gázáramlás mérésével. Christophe Pinte, az ausztrál Monash Egyetem csillagásza szerint:

A protoplanetáris korongon belüli gázáramlás mérése sokkal nagyobb bizonyosságot ad arról, hogy bolygók vannak jelen egy fiatal csillag körül. Ez a technika ígéretes új irányt kínál a bolygórendszerek kialakulásának megértéséhez.

Richard Teague, a Michigani Egyetem csillagásza, a második csapat vezetője hozzátette:

Megnéztük a gáz lokalizált, kis léptékű mozgását a csillag protoplanetáris korongjában. Ez a teljesen új megközelítés feltárhatja Tejútrendszerünk legfiatalabb bolygóit, mindezt az ALMA nagy felbontású képeinek köszönhetően.

Nagy, összetett gép a laborban, mellette álló emberrel.
Az ESO Very Large Telescope Interferometer (VLTI) MATISSE műszere. Kép az ESO/ P. Horalek/ Astronomie.nl oldalon.
Ez a legújabb és kisebb bolygó, ha megerősítik, a negyedik lenne ebben a rendszerben.

A kutatók most más csillagokat is hasonló megfigyeléseket szeretnének végezni protoplanetáris korongokkal, különösen olyanokkal, amelyekben fejlődő sziklás bolygók, például a Föld is lehetnek. Ez fontos támpontokat adna saját világunk megszületéséhez és fejlődéséhez.

A lényeg: Nemzetközi kutatók egy holland csapat vezetésével egy lehetséges újszülött bolygót fedeztek fel, amely porból és kavicsokból álló „örvényszélben” alakul ki egy fiatal csillag körül.

Forrás: A Herbig Ae HD 163296 csillag aszimmetrikus belső korongja a VLTI/MATISSE szemében: bizonyíték az örvényre?