Astronomer har tatt et skritt nærmere å finne ut hvordan planetariske systemer dannes med oppdagelsen av den 'yngste' planeten som noen gang er funnet. Dette er det første direkte bildet av en planet i ferd med å danne seg, og data indikerer at planeten fremdeles blir samlet sammen av gass og støv som faller ned i koblingene fra en kjøligere konvolutt som omgir den.
Den varme protoplaneten går i bane rundt en stjerne som har en masse som kan sammenlignes med vår sol, og er det yngste planetariske systemet noensinne blitt identifisert, med LkCa 15 i alderen 2 millioner år, "Vi har virkelig stjernens alder og ikke planeten," sa Michael Irland, foreleser i astrophotonics ved det australske astronomiske observatoriet. "Stjernens alder ble bestemt av mange mennesker som studerte gravitasjonskontraksjonen av både LkCa 15 og alle de andre stjernene i Taurus-stjernedanningsregionen, som dannet seg på nesten samme tid."
Observasjonene ble gjort av astronomer fra University of Hawaii og det australske astronomiske observatoriet ved hjelp av det skarpe synet på de tvilling 10 meter Keck-teleskopene som ligger på toppen av Hawaiis sovende vulkan fra Mauna Kea.
I flere tiår har astronomer vært klar over at mange unge stjerner som peprer universet er innhyllet av skyer av gass og støv. Og siden denne erkjennelsen har de vervet hjelp fra kraftige infrarøde romobservatorier som NASAs Spitzer-romteleskop for å kikke seg inn i støvete kosmiske regioner som er skjult for optiske teleskoper.
Til nå hadde ikke forskere vært heldige nok til å fange observasjoner av nye planeter som dannes rundt disse unge stjernene, men takket være lureriet av adaptiv optikk kombinert med 'blenderåpningsmaske-interferometri' som gjør det mulig for astronomer å løse skiver av støv rundt stjerner uten å hindre blendende stjernelys, avbildning LkCa 15b ble mulig. "Det er som om vi har en rekke små speil," sa Adam Kraus fra University of Hawaiis Institute for Astronomy. "Vi kan manipulere lyset og avbryte forvrengninger."
Astronomene har gjort den smarte teknikken operabel siden 2008, noe som gjorde det mulig for dem å søke etter gap mellom stjerner og deres protoplanetære støvskiver der de regnet med at planetene mest sannsynlig lurer. I 2009 ble de belønnet for sin innsats da LkCa 15 b presenterte seg som klemte sin stjerne, fremdeles lys fra energien fra dens dannelse. "LkCa 15 var bare vårt andre mål, og vi visste umiddelbart at vi så noe nytt," sa Kraus. "Vi kunne se en svak punktkilde i nærheten av stjernen, så vi tenkte at det kan være en Jupiter-lignende planet, vi dro tilbake et år senere for å få mer data."
Denne varme, unge verdenen gir et syn på den fandenivoldende fødselen til de nye planetene.
"Protoplanet varmes opp av dens gravitasjonelle sammentrekningsenergi," sa Irland. “Potensiell energi på tyngdekraften er nok til å gjøre bremsene til en lastebil skikkelig varme når den går for raskt nedover et fjell. Den potensielle energien til en hel planet som slippes ned på seg selv, er nok til å få den til å gløde rødt varmt i millioner av år. Planeten er mer enn 1000 grader celsius - å måle temperaturen mer nøyaktig er et av målene våre neste år. Støv og gass blir for det meste oppvarmet av strålingsfeltet til stjernen og planeten, og når likevekt, en temperatur på under 100 kelvin [-170 grader].
Når den unge planeten trekker inn mer gass og støv på seg selv, kan astronomene imidlertid bare gjette seg for hvor stor denne fjerne verden kan bli. "Den store ytre platen rundt LkCa 15 har fremdeles omtrent 55 Jupiter-masser av materiale igjen i den," sa Irland. ”Det er veldig vanskelig å estimere hvor mye av dette materialet som kan ende opp på LkCa 15 b. Hvis banen er nesten sirkulær, og det bare er en planet, tror jeg at bare en veldig liten brøkdel av denne saken kan ende opp som en del av LkCa 15 b. Hvis jeg måtte gjette, vil jeg si rundt 10 ganger massen til Jupiter for en endelig masse, med litt omløp til en nærmere bane. Imidlertid får vi en bedre ide om dette i løpet av de kommende årene med nye teoretiske modeller, og etter at vi ser mer av planetenes bane. "
Lagets papirer finner du her.
