Bildekreditt: NASA / JPL
I juni kunngjorde forskere fra University of Rochester at de hadde lokalisert en potensiell planet rundt en annen stjerne så ung at den trosset teoretikernes forklaringer. Nå støtter et nytt team av Rochester-planetformasjonsspesialister de opprinnelige konklusjonene og sier at de har bekreftet at hullet som ble dannet på stjernens støvete disk, veldig godt kunne ha blitt dannet av en ny planet. Funnene har implikasjoner for å få innsikt i hvordan vårt eget solsystem ble til, i tillegg til å finne andre muligens beboelige planetariske systemer i hele galaksen vår.
"Dataene antyder at det er en ung planet der ute, men til nå har ingen av teoriene våre gitt mening med dataene for en planet så ung," sier Adam Frank, professor i fysikk og astronomi ved University of Rochester. "På den ene siden er det frustrerende; men på den andre siden er det veldig kult fordi Mother Nature nettopp har gitt oss planeten og vi må finne ut hvordan den må ha blitt skapt. "
Arbeidende ut fra det originale teamets data avslørte Frank, Alice Quillen, Eric Blackman og Peggy Varniere at planeten sannsynligvis var mindre enn de fleste ekstrasolplaneter som ble oppdaget hittil - omtrent på størrelse med Neptun. Dataene antydet også at denne planeten er omtrent samme avstand fra sin overordnede stjerne som vår egen Neptun er fra Solen. De fleste ekstrasolplaneter som er oppdaget til dags dato, er mye større og går i bane ekstremt nær sin forelderstjerne.
Det opprinnelige Rochester-teamet, ledet av Dan Watson, professor i fysikk og astronomi, brukte NASAs nye Spitzer-romteleskop for å oppdage et gap i støvet rundt en nystjernen. De kritiske infrarøde “øynene” til det infrarøde teleskopet ble delvis designet av fysikk- og astronomiprofessorene Judith Pipher, William Forrest og Watson, et team som har vært blant verdensledere når de åpnet det infrarøde vinduet for universet. Det var Forrest og Pipher som var de første amerikanske astronomene som vendte et infrarødt utvalg mot himmelen: I 1983 monterte de en prototype infrarød detektor på University teleskopet i det lille observatoriet på toppen av Wilmot Building på campus og tok den første- noen gang teleskopiske bilder av månen i det infrarøde, et bølgelengdeområde lys som er usynlig for det blotte øye så vel som for de fleste teleskoper.
Det oppdagede gapet signaliserte sterkt tilstedeværelsen av en planet. Støvet i disken er varmere i sentrum nær stjernen og stråler så mesteparten av lyset på kortere bølgelengder enn de kjøligere ytre delene av disken. Forskerteamet fant ut at det var en brå brist på lys som utstrålte i alle korte infrarøde bølgelengder, noe som sterkt antydet at den sentrale delen av disken var fraværende. Forskere kjenner til bare ett fenomen som kan tunnelere et så tydelig "hull" på disken i løpet av stjernens korte levetid - en planet som er minst 100 000 år gammel.
Denne muligheten for en planet i størrelsesorden bare 100 000 til en halv million år gammel ble møtt med skepsis av mange astronomer fordi ingen av de ledende planetformasjonsmodellene så ut til å gi rom for en planet i denne tidsalderen. To modeller representerer de ledende teoriene om planetarisk dannelse: kjernetilknytning og gravitasjonsinstabilitet. Kjernetilskudd antyder at støvet som stjernen og systemet danner seg begynner å klumpe seg sammen i granuler, og at granulatene klumper seg i bergarter, asteroider og planetoider til hele planeter er dannet. Men teorien sier at det bør ta omtrent 10 millioner år for en planet å utvikle seg på denne måten - altfor lang tid til å redegjøre for den halv million år gamle planeten som ble funnet av Watson.
Motsatt antyder den andre ledende teorien om planetdannelse, gravitasjonell ustabilitet, at hele planeter i det vesentlige kan dannes i ett svøpe når den opprinnelige skyen av gass blir trukket sammen av sin egen tyngdekraft og blir en planet. Men mens denne modellen antyder at planetdannelse kan skje mye raskere - i størrelsesorden århundrer - synes tettheten til støvskiven som omgir stjernen heller å være for sparsom til å støtte denne modellen.
"Selv om den ikke passer til noen av modellene, har vi knust tallene og vist at ja, faktisk, det hullet i støvskiven kunne ha blitt dannet av en planet," sier Frank. Nå må vi se på modellene våre og finne ut hvordan den planeten kom dit. På slutten av det hele håper vi at vi har en ny modell, og en ny forståelse av hvordan planeter blir. ”
Denne forskningen ble finansiert av National Science Foundation.
Original kilde: University of Rochester News Release
