Når stjernene er små, er de innhyllet i brede, flate sirkler av materie. Astronomer kaller disse funksjonene "protoplanetære disker", fordi det er deres støv og gass som samles i ballene som til slutt blir planeter. Forskere har lenge mistenkt at "protoplaneter" - halvbakte verdener innenfor disse diskettene - kan skjære store hull i havene av løst materiale som teleskoper kan være i stand til å oppdage.
Nå virker den teorien bekreftet, med to planeter oppdaget i hullene på en disk rundt PDS 70, en liten stjerne i stjernebildet Centaurus, som ligger 370 lysår fra Jorden.
PDS 70 er en relativt ny stjerne i vår galakse, og hadde dannet for rundt 6 millioner år siden. (Til sammenligning er solen vår omtrent 4,5 milliarder år gammel.) Og den fremmede stjernen er fortsatt omgitt av en disk som astronomer kan få øye på gjennom teleskoper.
Den disken har et stort gap i seg, et sted blottet for støv og gass som er synlig for menneskehetens mest avanserte teleskoper, for eksempel ALMA, en rekke radioteleskoper i Atacama-ørkenen og Hubble romteleskop. PDS 70-talls disk strekker seg fra 1,9 milliarder miles ut fra stjernen (3,1 milliarder kilometer) - litt nærmere stjernen enn der Uranus går i bane rundt solen - til 3,8 milliarder miles (6,1 milliarder km), eller lenger fra stjernen enn Plutos gjennomsnittlige avstand fra Sola.
Tilbake i juli 2018 oppdaget European Southern Observatory's Very Large Telescope (VLT) en enorm planet, mellom fire og 17 ganger massen til Jupiter, og kretset rundt PDS 70 nær den indre kanten av dette gapet. Astronomer kalte denne planeten PDS 70b. Nå, i en ny artikkel publisert mandag (3. juni) i tidsskriftet Nature Astronomy, avslørte forskere at det er en andre planet i det gapet.
Den nyfundne planeten, PDS 70c, har en masse mellom en og ti ganger Jupiter. Denne verden går i bane nærmere den ytre kanten av gapet, i en avstand som ligner Neptuns 3,3 milliarder mil (5,3 milliarder km). PDS 70c går i bane rundt stjernen en gang for hver annen bane rundt den større, indre tvillingen.
"Vi ble veldig overrasket da vi fant den andre planeten," sa Sebastiaan Haffert, en astronom ved Leiden-observatoriet i Nederland og hovedforfatter på papiret, i en uttalelse.
Ikke noe av dette stiger helt til beviset for at protoplanetære diskgap som dette bugner av unge planeter, skrev forskerne. Men funnene er suggererende.
"Med fasiliteter som ALMA, Hubble eller store bakkebaserte optiske teleskoper ... ser vi disker med ringer og hull over det hele. Det åpne spørsmålet har vært, er det planeter der? I dette tilfellet er svaret ja," Julien Girard, en astronom ved Space Telescope Science Institute i Baltimore og en forfatter av papiret, heter det i uttalelsen.
Å oppdage eksoplaneter i hull som dette er utfordrende, for å være synlig, må disken presentere sitt flate ansikt til jorden, ikke kanten. Men astronomer oppdager vanligvis eksoplaneter indirekte ved å se dem passere foran stjernene sine. En planet som går i bane rundt en disk som vender mot Jorden, vil aldri passere mellom Jorden og stjernen, så en slik verden må direkte avbildes. Og mens tusenvis av eksoplaneter er blitt oppdaget ved hjelp av den indirekte metoden, er direkte deteksjon sjelden.
Dette er bare det andre multiplanet-systemet noensinne direkte avbildet, sa forskerne. Og de to planetene er del av bare litt mer enn et dusin eksoplaneter som noen gang har blitt direkte sett.
Nedenfor veien, sa forskerne, håper de å trene andre teleskoper enn VLT på planetene for å lære mer om dem og utdype forskernes forståelse av hvordan unge planeter former og er formet av protoplanetære disker.
