Tärkein TähtitiedeUpea ensimmäinen valokuva vasta muodostuneesta planeetasta

Upea ensimmäinen valokuva vasta muodostuneesta planeetasta

Tähtitiede : Upea ensimmäinen valokuva vasta muodostuneesta planeetasta

Vuosikymmenien ajan laajimmin hyväksytty näkemys siitä, kuinka aurinkokuntamme muodostui, on ollut Neulan Hypoteesi. Tämän teorian mukaan aurinko, planeetat ja kaikki muut aurinkokunnan kohteet muodostuivat sumuttomasta materiaalista miljardeja vuosia sitten. Tämän pölyn keskiosassa tapahtui painovoiman romahtaminen, joka muodosti aurinkoomme, kun taas loput materiaalista muodostivat ympyrätason roskirenkaan, joka yhdistyi planeettojen muodostamiseksi.

Nykyaikaisten kaukoputkien kehityksen ansiosta tähtitieteilijät ovat pystyneet koettamaan muita tähtijärjestelmiä tämän hypoteesin testaamiseksi. Valitettavasti useimmissa tapauksissa tähtitieteilijät ovat pystyneet havaitsemaan tähteiden ympärillä vain roskien renkaat, joissa on vihjeitä muodostuville planeetoille. Vasta äskettäin ryhmä eurooppalaisia ​​tähtitieteilijöitä pystyi ottamaan kuvan vastasyntyneestä planeetasta osoittaen siten, että roskarenkaat ovat todellakin planeettojen syntypaikka.

Ryhmän tutkimus ilmestyi kahdessa julkaisussa, joka julkaistiin äskettäin Astronomy & Astrophysics-julkaisussa, otsikot ”Planeetta-massa-seuralaisen löytäminen siirtymälevyn raon sisällä PDS 70: n ympärille” ja “Planeetta kiertoradalla ja ilmakehän karakterisoinnissa raon sisällä. PDS 70 -siirtolevy. ”Molempien tutkimusten takana olevassa ryhmässä oli jäsen Max Planckin tähtitieteen instituutista (MPIA) sekä useista observatorioista ja yliopistoista.

Lähellä infrapunakuvaa PDS70-levystä, joka on saatu SPHERE-instrumentilla. Luotto: ESO / A. Müller, MPIA

Tutkimuksensa vuoksi joukkueet valitsivat PDS 70b: n, planeetan, joka löydettiin 22 tähtitieteellisestä yksiköstä (AU) etäisyydeltä isäntähtään ja jonka uskottiin olevan vasta muodostettu ruumis. Ensimmäisessä tutkimuksessa - jota johti Miriam Keppler Max Planckin tähtitieteen instituutista - ryhmä kertoi, kuinka he tutkivat protonetaalista levyä PDS 70-tähti ympärillä.

PDS 70 on vähän massaa oleva Tauri-tähti, joka sijaitsee Kentauruksen tähdistössä, noin 370 valovuoden päässä maasta. Tämä tutkimus suoritettiin käyttämällä arkistokuvia lähi-infrapunakaistalla, jonka otti Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet REsearch -instrumentti (SPHERE) -instrumentti ESOn erittäin suurella kaukoputkella (VLT) ja Lähi-infrapunakoronagrafinen kuvansiirtoyksikkö Gemini South-teleskoopilla. .

Näitä instrumentteja käyttämällä joukkue havaitsi ensimmäisen robustin havainnon nuoresta planeetasta (PDS 70b), joka kiertää raon päässä sen tähtipöytästään ja sijaitsee suunnilleen kolmen miljardin kilometrin (1, 86 miljardia mailia) päässä keskustäräksestään. suunnilleen sama etäisyys Uranuksen ja Auringon välillä. Toisessa tutkimuksessa, jota johti Andre Muller (myös MPIA: sta), joukkue kuvaa, kuinka he käyttivät SPHERE-instrumenttia planeetan kirkkauden mittaamiseen eri aallonpituuksilla.

Tämän perusteella he pystyivät selvittämään, että PDS 70b on kaasu jättiläinen, jolla on noin yhdeksän Jupiter-massaa ja pintalämpötila noin 1000 ° C (1832 ° F), mikä tekee siitä erityisen Hot Super-Jupiter . Maapallon on oltava isäntätärtä nuorempi ja luultavasti kasvaa edelleen. Tiedot osoittivat myös, että planeettaa ympäröivät pilvet, jotka muuttavat planeetan ytimen ja sen ilmakehän lähettämää säteilyä.

Käytettyjen edistyneiden välineiden ansiosta joukkue pystyi myös hankkimaan kuvan planeetasta ja sen järjestelmästä. Kuten kuvasta (ylhäältä postitettu) ja alla olevasta videosta voi nähdä, planeetta on näkyvissä kirkkaana pisteenä kuvan mustan keskipisteen oikealla puolella. Tämä pimeä alue johtuu korongrafista, joka estää tähden valon, jotta joukkue voisi havaita paljon ohuemman kumppanin.

Kuten MPIA: n tutkijatohtori Miriam Keppler selitti äskettäisessä ESO: n lehdistötiedotteessa:

Nämä nuorten tähtien ympärillä olevat levyt ovat planeettojen syntypaikkoja, mutta toistaiseksi vain kourallinen havainnoista on havaittu vihjeitä vauvaplaneetoista niissä. Ongelmana on, että tähän asti suurin osa näistä planeettat ehdokkaista olisi voinut olla vain levyn ominaisuuksia

Nuoren planeetan havaitsemisen lisäksi tutkimusryhmät totesivat myös, että se on veistänyt tähtiä kiertävän protoplanetaarisen levyn. Pohjimmiltaan planeetan kiertorata on jäljittänyt jätteen reunan levyn keskelle sen jälkeen, kun siitä on kertynyt materiaalia. Tämä tarkoittaa, että PDS 70b sijaitsee edelleen syntymäpaikkansa läheisyydessä, todennäköisesti edelleen kertyvää materiaalia ja kasvaa ja muuttuu edelleen.

Vuosikymmenien ajan tähtitieteilijät ovat olleet tietoisia näistä protoplanetaarisen levyn aukoista ja spekuloineet, että ne on tuottanut planeetta. Nyt heillä on vihdoin todisteita tämän teorian tukemiseksi. Kuten Andr M ller selitti:

Kepplerin tulokset antavat meille uuden ikkunan planeettojen evoluution monimutkaisiin ja huonosti ymmärrettyihin alkuvaiheisiin. Meidän piti tarkkailla planeettaa nuoressa tähtilevyssä ymmärtääksemme planeetan muodostumisen takana olevia prosesseja.

Nämä tutkimukset ovat siunaus tähtitieteilijöille, etenkin kun kyse on planeetan muodostumisen ja evoluution teoreettisista malleista. Määrittämällä planeetan ilmakehän ja fysikaaliset ominaisuudet, tähtitieteilijät ovat kyenneet testaamaan Nebular Hypoteesin tärkeimmät näkökohdat. Tämän nuoren, pölystä suojatun planeetan löytäminen ei olisi ollut, ellei ESO: n SPHERE-instrumentin kyvyistä.

Tämä instrumentti tutkii eksoplaneetteja ja levyjä lähellä olevien tähtijen ympärillä käyttämällä tekniikkaa, jota kutsutaan korkeakontrastikuvaukseksi, mutta luottaa myös edistyneisiin strategioihin ja tietojenkäsittelytekniikoihin. Sen lisäksi, että SPHERE estää tähden valon koronagrafilla, se pystyy suodattamaan heikkojen planeettatovereiden signaalit kirkkaiden nuorten tähtien ympärillä useilla aallonpituuksilla ja aikakausilla.

Kuten professori Thomas Henning - MPIA: n johtaja, SPHERE-instrumentin saksalainen tutkija ja kahden tutkimuksen vanhempi kirjoittaja - totesi äskettäisessä MPIA: n lehdistötiedotteessa:

”Kun kymmenen vuotta on kehitetty uusia voimakkaita tähtitieteellisiä instrumentteja, kuten SPHERE, tämä löytö osoittaa meille, että pystymme vihdoin löytämään ja tutkimaan planeettoja niiden muodostumisen aikaan. Se on kauan vaalitun unelman toteutuminen. ”

Tämän järjestelmän tulevat havainnot antavat myös tähtitieteilijöille mahdollisuuden testata planeetanmuodostusmallien muita näkökohtia ja oppia planeettajärjestelmien varhaishistoriasta. Nämä tiedot vievät myös pitkän matkan kohti määrittäessään, kuinka oma aurinkokuntamme muodostui ja kehittyi varhaisen historiansa aikana.

Lisälukema: ESO, MPIA, tähtitiede ja astrofysiikka, tähtitiede ja astrofysiikka (2)

Luokka:
Blue Origin laskeutuu rakettisi käytettyyn rahtilaivalle. Se muunnetaan ajoissa ensimmäisiä lentoja varten vuonna 2021
Ensimmäistä kertaa tähtitieteilijät ovat löytäneet tähden, joka selvisi seuralaisestaan ​​räjähtäessä Supernovana