W zeszłym miesiącu astronomowie ogłosili, że zrobili rzadki obraz dwóch planet tworzących się wokół młodej, 6-milionowej gwiazdy w odległości około 370 lat świetlnych, zwanej PDS 70. Teraz, po dokładniejszym zbadaniu, znaleźli coś jeszcze bardziej zaskakujące: pierwsze dowody istnienia księżycowego dysku wokół jednej z tych planet, PDS 70c.
Dwie planety znaleziono za pomocą bardzo dużego teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (VLT), które może wykryć blask wodoru w chmurach gazowych. Obserwacje pozwoliły naukowcom znaleźć planety PDS 70b i PDS 70c, które są tak duże lub większe niż Jowisz, przebijając się przez chmurę szczątków wokół ich gwiazdy zwaną dyskiem okołogwiazdowym i wytwarzając wykrywalną szczelinę w gazie i pyle.
W nowym badaniu przeprowadzonym w The Astrophysical Journal Letters badacze przeszkolili Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), grupę 66 anten antenowych z północnego Chile, w systemie PDS 70. Teleskop wykrywa bardzo słabe fale radiowe emitowane przez drobny pył. Łącząc te nowe obserwacje z danymi VLT i obrazami z teleskopu optycznego, zespół uważa, że chmura pyłu otacza również planetę PDS 70c i że obecnie jest w trakcie tworzenia księżyców wielkości planety.
„Po raz pierwszy widzimy wyraźne oznaki dysku okołoplanetarnego, który pomaga wesprzeć wiele obecnych teorii formowania się planet”, powiedziała w komunikacie prasowym główna autorka Andrea Isella z Rice University. „Porównując nasze obserwacje z obrazami w podczerwieni i optyce o wysokiej rozdzielczości, możemy wyraźnie zobaczyć, że skądinąd enigmatyczne stężenie drobnych cząstek pyłu jest w rzeczywistości dyskowym pyłem krążącym wokół planety, pierwszą taką cechą, jaką kiedykolwiek zaobserwowano.”
Astronomowie szacują, że 70c jest około 1 do 10 razy masą Jowisza, a dane sugerują, że jest to już w pełni uformowana planeta, chociaż nadal może ciągnąć gaz na jej powierzchnię. Chociaż dane nie ujawniły żadnych jednoznacznych oznak w pełni uformowanych księżyców, Isella twierdzi, że możliwe jest, że księżyce wielkości planety krążą wokół 70c gdzieś w chmurze pyłu.
Odkrycie potwierdza hipotezy dotyczące formowania się planet i księżyców, które badacze mają od lat. Ale jest to jeden z pierwszych przypadków, w których astronomowie widzieli proces w akcji. „Planety powstają z dysków gazu i pyłu wokół nowo tworzących się gwiazd, a jeśli planeta jest wystarczająco duża, może uformować własny dysk, gromadząc materiał na swojej orbicie wokół gwiazdy”, powiedziała Isella w CNN. „Jowisz i jego księżyce są na przykład małym układem planetarnym w naszym Układzie Słonecznym i uważa się, że księżyce Jowisza powstały z dysku okołoplanetarnego, gdy Jowisz był bardzo młody”.
Chociaż wykrycie zapylonej chmury księżycowej w okolicach 70c jest obiecujące, konieczne są dalsze obserwacje w celu potwierdzenia tego ustalenia. Sean Andrews z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, który nie był zaangażowany w badanie, mówi Nadii Drake z National Geographic, że jest optymistyczny w stosunku do znaleziska, chociaż dane są nieco niepewne. Na przykład wyniki ALMA pokazują punkt, którym jest planeta PDS 70c na środku dysku pyłowego, ale gdy patrzymy na długości fal podczerwonych, PDS 70c staje się znacznie mniej stały. „Z pewnością istnieją pewne zagadkowe aspekty tych wyników”, mówi. „Otoczenie wokół„ c ”wydaje się dość skomplikowane.”
Isella zgadza się, że sygnał z 70c jest słaby i wymaga dalszych badań. Zespół planuje użyć ALMA i innych zakresów, aby ponownie obserwować system PDS 70 i dowiedzieć się więcej o obserwowanych planetach, księżycach i ich orbitach.
