Изображение предоставлено NASA / JPL.
В июне исследователи из Университета Рочестера объявили, что они обнаружили потенциальную планету вокруг другой звезды, настолько молодой, что она не поддалась объяснениям теоретиков. Теперь новая команда специалистов по формированию планет в Рочестере подтверждает первоначальные выводы, утверждая, что они подтвердили, что дыра, образовавшаяся в пыльном диске звезды, вполне могла быть образована новой планетой. Полученные данные имеют значение для понимания того, как возникла наша солнечная система, а также для поиска других, возможно, пригодных для обитания планетных систем по всей нашей галактике.
«Данные показывают, что там есть молодая планета, но до сих пор ни одна из наших теорий не имела смысла с данными для такой молодой планеты», - говорит Адам Франк, профессор физики и астрономии в Рочестерском университете. «С одной стороны, это расстраивает; но с другой стороны, это очень круто, потому что Мать-Природа только что подарила нам планету, и мы должны выяснить, как она должна была быть создана ».
Интересно, что, работая с данными оригинальной команды, Фрэнк, Алиса Квиллен, Эрик Блэкман и Пегги Варньер обнаружили, что планета, вероятно, меньше, чем большинство открытых сверхсолнечных планет - размером с Нептун. Данные также предполагают, что эта планета находится примерно на таком же расстоянии от своей родительской звезды, как наш собственный Нептун от Солнца. Большинство открытых солнечных планет, открытых на сегодняшний день, намного больше и находятся на орбите очень близко к своей родительской звезде.
Первоначальная команда Рочестера, возглавляемая профессором физики и астрономии Дэном Уотсоном, использовала новый космический телескоп Spitzer, чтобы обнаружить разрыв в пыли, окружающей начинающую звезду. Критические инфракрасные «глаза» инфракрасного телескопа были частично разработаны профессорами физики и астрономии Джудит Пайпер, Уильямом Форрестом и Уотсоном, командой, которая была одним из мировых лидеров в открытии инфракрасного окна во вселенную. Именно Форрест и Пайпер были первыми американскими астрономами, которые повернули инфракрасный массив к небу: в 1983 году они установили прототип инфракрасного детектора на телескоп Университета в маленькой обсерватории на крыше здания Уилмот в кампусе, взяв первый когда-либо телескопические изображения луны в инфракрасном диапазоне, в диапазоне длин волн света, который невидим невооруженным глазом, а также большинству телескопов.
Обнаруженный разрыв сильно сигнализировал о присутствии планеты. Пыль в диске горячее в центре рядом со звездой и поэтому излучает большую часть своего света на более коротких длинах волн, чем более холодные внешние области диска. Исследовательская группа обнаружила, что имел место внезапный недостаток света, излучающего на всех коротких инфракрасных длинах волн, что настоятельно указывает на отсутствие центральной части диска. Ученым известно только одно явление, которое может туннелировать такую отчетливую «дыру» в диске за короткое время жизни звезды - планете, по крайней мере, 100 000 лет.
Многие астрономы скептически встретили эту возможность существования планеты размером от 100 000 до полумиллиона лет, поскольку ни одна из ведущих моделей формирования планет, по-видимому, не учитывала планету этого века. Две модели представляют ведущие теории формирования планет: аккреция ядра и гравитационная неустойчивость. Основная аккреция предполагает, что пыль, из которой образуются звезда и система, начинает собираться вместе в гранулы, и эти гранулы скапливаются в скалах, астероидах и планетоидах, пока не сформируются целые планеты. Но теория гласит, что для того, чтобы планета эволюционировала таким образом, потребуется около 10 миллионов лет - слишком много, чтобы учесть планету полумиллиона лет, найденную Уотсоном.
И наоборот, другая ведущая теория формирования планет, гравитационная нестабильность, предполагает, что целые планеты могут образоваться по существу одним махом, когда исходное облако газа сближается под действием собственной гравитации и становится планетой. Но в то время как эта модель предполагает, что формирование планет может произойти намного быстрее - порядка веков - плотность пылевого диска, окружающего звезду, кажется слишком малой, чтобы поддерживать эту модель.
«Несмотря на то, что она не подходит ни к одной из моделей, мы сократили цифры и показали, что да, фактически, эта дыра в этом пылевом диске могла быть образована планетой», - говорит Фрэнк. «Теперь мы должны посмотреть на наши модели и выяснить, как эта планета попала туда. В конце концов, мы надеемся, что у нас есть новая модель и новое понимание того, как появляются планеты ».
Это исследование финансировалось Национальным научным фондом.
Первоначальный источник: выпуск новостей Рочестерского университета
