Exoplaneta s exoměsícem, Credits: NASA/ESA/L. Hustak

Poprvé spolehlivě zaznamenali disk hmoty umožňující vznik měsíců u exoplanety

Planety PDS 70b a PDS 70c připomínají pár Jupiter-Saturn ve Sluneční soustavě.

Díky radioteleskopu ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, se astronomům vůbec poprvé podařilo spolehlivě identifikovat přítomnost zárodečného disku hmoty kolem planety ležící mimo Sluneční soustavu. Pozorování přináší zcela nové informace o procesech, jakými se v mladých hvězdných systémech formují planety a jejich měsíce.

„Naše práce oznamuje spolehlivou detekci disku, ve kterém by se mohly formovat měsíce,“ říká Myriam Benisty (University of Grenoble, Francie; University of Chile, Chile), vedoucí vědeckého týmu podepsaného pod výzkumem, jehož výsledky byly prezentovány v časopise Astrophysical Journal Letters. „Pozorování získaná radioteleskopem ALMA mají tak mimořádné rozlišení, že jsme mohli spolehlivě identifikovat souvislost mezi diskem a planetou. Poprvé jsme byli také schopni určit jeho velikost,“ vysvětluje Myriam Benisty.

Popsaný cirkumplanetární disk obklopuje extrasolární planetu PDS 70c, jednu z dvojice obřích Jupiteru podobných plynných planet obíhajících kolem hvězdy vzdálené asi 400 světelných let od Slunce. Astronomové již v minulosti u této exoplanety nalezli známky disku, ve kterém by se mohl formovat měsíc planety, ale až dosud nebyli schopni ho spolehlivě odlišit od okolního prostředí a tato pozorování potvrdit.

Týmu pod vedením Myriam Benisty se navíc podařilo zjistit, že disk má průměr srovnatelný se vzdáleností Slunce-Země a obsahuje dostatek hmoty pro tvorbu až tří satelitů o velikosti našeho Měsíce.

Výsledky přinášejí nejen klíčové informace o počátcích vývoje přirozených planetárních satelitů. „Tato nová pozorování jsou zároveň velmi důležitá pro ověření teorií formování planet, které až dosud nebylo možné testovat,“ říká spoluautor studie Jaehan Bae (Earth and Planets Laboratory of the Carnegie Institution for Science, USA).

Planety vznikají v prachových discích kolem mladých hvězd, ve kterých díky nabalování hmoty během svého růstu vytvářejí mezery. Při tomto procesu může planeta získat svůj vlastní cirkumplanetární disk, který k jejímu vývoji přispívá tak, že reguluje množství dopadající hmoty. Zároveň však může dojít k tomu, že se materiál uložený v disku začne prostřednictvím kolizí shlukovat do větších těles a nakonec se kolem planety mohou vytvořit měsíce.

Astronomové však ještě plně nerozumí detailům těchto procesů. „Stručně řečeno, stále není jasné kdy, kde a jak se planety a jejich měsíce formují,“ upřesňuje další ze spoluautorů Stefano Facchini (vědecký asistent ESO).

„Dosud bylo objeveno přes 4000 exoplanet, ale všechny byly nalezeny ve vyvinutých planetárních systémech. Planety PDS 70b a PDS 70c připomínají pár Jupiter-Saturn ve Sluneční soustavě a jsou jedinými známými objekty tohoto typu, které jsou stále ve fázi zrodu,“ upozorňuje spoluautorka článku Miriam Keppler (Max Planck Institute for Astronomy, Německo) [1].

„Tento systém nám tak nabízí unikátní příležitost ke sledování a výzkumu procesů formování planet a jejich měsíců,“ dodává Stefano Facchini.

Dvojice planet PDS 70b a PDS 70c tvořící tento planetární systém byla objevena dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope) v roce 2018 respektive 2019 a od té doby byla mnohokrát sledována řadou dalších teleskopů a přístrojů [2].

Nejčerstvější pozorování s vysokým rozlišením získaná radioteleskopem ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimeter Array) nyní astronomům umožnila nahlédnout do této soustavy ještě hlouběji. Kromě potvrzení pozorování cirkumplanetárního disku kolem planety PDS 70c a výzkumu jeho velikosti a hmotnosti, se rovněž podařilo potvrdit, že planeta PDS 70b nejeví žádné viditelné známky podobné struktury, což by mohlo znamenat, že prostředí v místě jejího zrodu bylo ochuzeno o prach právě působením druhé planety PDS 70c.

Ještě detailnější pochopení podmínek panujících v tomto planetárním systému přinese dalekohled ESO/ELT (Extremely Large Telescope), který je ve fázi výstavby na hoře Cerro Armazones v chilské poušti Atacama. „ELT bude pro tento výzkum klíčovým přístrojem. S mnohem větším rozlišením budeme schopni zmapovat tuto soustavu do detailu,“ doplňuje spoluautor práce Richard Teague (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, USA). Konkrétně s použitím přístroje ELT/METIS (Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph) budou mít vědci možnost sledovat pohyby plynu v okolí planety PDS 70c a získat trojrozměrnou představu o tomto systému.

Poznámky
[1] Přestože je zde jistá podobnost s párem Jupiter-Saturn, je třeba si uvědomit, že disk kolem hvězdy PDS 70c je asi 500krát větší než prstence Saturnu.

[2] Planeta PDS 70b byla objevena pomocí přístroje SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) zatímco PDS 70c byla nalezena zařízením MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer). Systém byl zkoumán rovněž přístrojem X-shooter. Všechna tato zařízení pracují ve spojení s dalekohledm ESO/VLT.

Další informace
Výzkum byl prezentován v článku “A Circumplanetary Disk Around PDS 70c”, který byl zveřejňen v časopise Astrophysical Journal Letters.

tisková zpráva Evropské jižní observatoře 2021/11

Objevili univerzální systém pro dopravu nukleových kyselin do buněk

Schopnost doručovat do buňky molekuly různé velikosti usnadňuje využití systému i ve velmi odlišných genových …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close