Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων παρατήρησε απευθείας δύο πλανήτες που σχηματίζονται ταυτόχρονα γύρω από το νεαρό αστέρι WISPIT 2. Το σύστημα διαθέτει έναν εκτεταμένο δίσκο αερίου και σκόνης με καθαρούς δακτυλίους και κενά, που ταιριάζει με θεωρητικά μοντέλα του πρώιμου σταδίου του Sistema Solar. Η ανίχνευση έγινε με όργανα από Observatório Europeu έως Sul έως Chile και ανακοινώθηκε σε πρόσφατη επιστημονική δημοσίευση.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι η παρατηρούμενη δομή παρέχει την πλησιέστερη διαθέσιμη άποψη στο παρελθόν του ίδιου του Sistema Solar. Το αστέρι WISPIT 2, που βρίσκεται στον αστερισμό Águia, εξακολουθεί να διατηρεί έναν ενεργό πρωτοπλανητικό δίσκο όπου το υλικό συγκεντρώνεται για να δημιουργήσει νέους κόσμους.
- Το WISPIT 2b είχε ανιχνευθεί προηγουμένως και έχει μάζα περίπου πέντε φορές μεγαλύτερη από το Júpiter.
- Περιφέρεται γύρω από το αστέρι σε απόσταση ισοδύναμη με περίπου 60 φορές την τροχιά του Terra γύρω από το Sol.
- Το WISPIT 2c, τώρα επιβεβαιωμένο, έχει ακόμη μεγαλύτερη μάζα και είναι πιο κοντά στο κεντρικό αστέρι.
- Και οι δύο ταξινομούνται ως γίγαντες αερίου, παρόμοιοι με τους Júpiter και Saturno σε σύνθεση.
Λεπτομέρειες για την ανίχνευση νέων πλανητών
Οι αστρονόμοι επιβεβαίωσαν την ύπαρξη του WISPIT 2c χρησιμοποιώντας δύο προηγμένα όργανα συνδεδεμένα στο Very Large Telescope. Το όργανο SPHERE κατέγραψε άμεσες εικόνες του αντικειμένου, ενώ το GRAVITY+ παρείχε δεδομένα που επικύρωσαν την πλανητική του φύση μέσω ακριβών μετρήσεων κίνησης. Sem η πρόσφατη ενημέρωση GRAVITY+, η ανίχνευση ενός πλανήτη τόσο κοντά στο αστέρι δεν θα ήταν δυνατή με ισοδύναμη σαφήνεια.
Η διεθνής ομάδα συμμετείχε ερευνητές από το Universidade του Galway, στο Irlanda και από το Instituto Max Planck του Física Extraterrestre, στο Alemanha. Ο Chloe Lawlor, διδακτορικός φοιτητής και κύριος συγγραφέας, ηγήθηκε της εργασίας που κατέστησε δυνατή τη διάκριση των σημάτων των πλανητών μέσα στον ταραχώδη δίσκο υλικού.
Ο δίσκος γύρω από το WISPIT 2 ξεχωρίζει για το μεγαλύτερο μέγεθος και την πιο καθορισμένη οργάνωσή του σε σύγκριση με άλλα συστήματα που είχαν παρατηρηθεί προηγουμένως. Το Anéis της σκόνης και των κενών χώρων υποδεικνύουν περιοχές όπου η βαρύτητα των πρωτοπλανήτων έχει ήδη αφαιρέσει ή συσσωρεύσει μεγάλο μέρος του περιβάλλοντος αερίου και σκόνης.
Δομή του πρωτοπλανητικού δίσκου σε σχηματισμό
Η διαδικασία σχηματισμού πλανητών ξεκινά με σωματίδια σκόνης και αερίων που συγκρούονται και σταδιακά ενώνονται μέσω της βαρυτικής έλξης. Quando αυτά τα σμήνη φτάνουν αρκετή μάζα, σχηματίζουν πρωτοπλανήτες που συνεχίζουν να αναπτύσσονται καθαρίζοντας το υλικό γύρω τους. Στην περίπτωση του WISPIT 2, οι δύο πλανήτες έχουν ήδη δημιουργήσει ορατά κενά στο δίσκο, αφήνοντας καλά καθορισμένους δακτυλίους από το υπόλοιπο υλικό.
Αυτή η διαμόρφωση με πολλαπλά κενά υποδηλώνει ότι το σύστημα βρίσκεται ακόμη σε ενεργή φάση κατασκευής. Οι ερευνητές έχουν εντοπίσει τουλάχιστον ένα επιπλέον κενό πιο μακριά από το αστέρι, όπου το διάστημα είναι στενότερο και πιο ρηχό. Η υποψία είναι ότι ένας τρίτος πλανήτης, πιθανώς με μάζα παρόμοια με αυτή του Saturno, βρίσκεται σε διαδικασία σχηματισμού σε αυτήν την περιοχή.
Οι εικόνες που τραβήχτηκαν από το τηλεσκόπιο VISTA συμπληρώνουν τις παρατηρήσεις VLT δείχνοντας το αστρικό πεδίο γύρω από το WISPIT 2. Το σύνολο δεδομένων επιτρέπει την ακριβή χαρτογράφηση της θέσης του αστεριού και των δομών του δίσκου σε διαφορετικά μήκη κύματος.
Σύγκριση με το παρελθόν του Sistema Solar
Το σύστημα WISPIT 2 αναπαράγει τις συνθήκες που περιγράφονται από μοντέλα του σχηματισμού του Sistema Solar πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Naquela φορά, ο νεαρός Sol περιβαλλόταν από έναν παρόμοιο δίσκο αερίου και σκόνης που σταδιακά μεταμορφώθηκε στους πλανήτες που είναι γνωστοί σήμερα. Η τρέχουσα παρατήρηση προσφέρει μια σπάνια ευκαιρία να μελετηθεί αυτή η διαδικασία σε πραγματικό χρόνο σε ένα άλλο αστρικό σύστημα.
Μόνο μια προηγούμενη περίπτωση έχει καταγράψει δύο πλανήτες που σχηματίζονται ταυτόχρονα, το σύστημα PDS 70. Ωστόσο, ο δίσκος του WISPIT 2 έχει ανώτερες διαστάσεις και οργάνωση, γεγονός που καθιστά το νέο εύρημα ιδιαίτερα πολύτιμο για την κατανόηση της πλήρους εξέλιξης των πλανητικών συστημάτων. Οι ανιχνευθέντες αέριοι γίγαντες μοιράζονται χαρακτηριστικά με τους εξωτερικούς πλανήτες του Sistema Solar στην πρώιμη φάση του.
Οι ερευνητές σχεδιάζουν να συνεχίσουν τις παρατηρήσεις με το μελλοντικό Extremely Large Telescope, που βρίσκεται ακόμη υπό κατασκευή στην έρημο Atacama. Το όργανο Esse θα πρέπει να επιτρέπει ευκρινέστερες άμεσες εικόνες του πιθανού τρίτου πλανήτη και πρόσθετες λεπτομέρειες σχετικά με την κίνηση του υλικού στο δίσκο.
Επόμενα βήματα στη διερεύνηση του συστήματος
Η επιβεβαίωση του σχηματισμού περισσότερων πλανητών εξαρτάται από νέες συνεδρίες παρατήρησης με εξοπλισμό υψηλής ανάλυσης. Τα τρέχοντα δεδομένα ήδη δείχνουν ότι ο δίσκος συνεχίζει να εξελίσσεται, με το υπόλοιπο υλικό να οργανώνεται σε δομές που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν πρόσθετους κόσμους. Η ομάδα σκοπεύει να βελτιώσει τις εκτιμήσεις μάζας και τροχιάς των αντικειμένων που έχουν ήδη εντοπιστεί.
Αυτή η ανακάλυψη ενισχύει τον ρόλο των μεγάλων επίγειων τηλεσκοπίων στη μελέτη εξωπλανητών πρώιμου σταδίου. Οι άμεσες εικόνες που λαμβάνονται αντιπροσωπεύουν μια σημαντική πρόοδο στην ικανότητα απεικόνισης διεργασιών που, στο Sistema Solar, συνέβησαν πριν από δισεκατομμύρια χρόνια χωρίς άμεση καταγραφή.
Τα αποτελέσματα συμβάλλουν στη γενική κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οργανώνονται τα πλανητικά συστήματα με βάση πρωτοπλανητικούς δίσκους. Η ταυτόχρονη παρουσία δύο γιγάντων αερίων σε διαφορετικές αποστάσεις από το κεντρικό αστέρι παρέχει ένα φυσικό εργαστήριο για τη δοκιμή θεωριών σχετικά με την πλανητική μετανάστευση και τη βαρυτική αλληλεπίδραση κατά τη διάρκεια του σχηματισμού.