Astronomové udělali krok blíže k tomu, aby zjistili, jak se formují planetární systémy, s objevem „nejmladší“ planety, která kdy byla nalezena. LkCa 15b je tak mladý, že se stále tvoří. Toto je první přímý snímek planety v procesu formování a údaje naznačují, že planeta je stále spojována plynem a prachem padajícím do jejích spárů z chladnějšího obalu, který ji obklopuje.
Horká protoplaneta obíhá kolem hvězdy, která má hmotnost srovnatelnou s naším Sluncem a je nejmladším planetárním systémem, který kdy byl identifikován, s LkCa 15 starým 2 miliony let, „Skutečně máme stáří hvězdy a ne planety,“ řekl Michael Ireland, lektor astrofotoniky na Australian Astronomical Observatory. 'Věk hvězdy byl určen velkým počtem lidí, kteří studovali gravitační kontrakci LkCa 15 a všech ostatních hvězd v hvězdotvorné oblasti Býka, které vznikly téměř ve stejnou dobu.'
Pozorování provedli astronomové z Havajské univerzity a Australské astronomické observatoře pomocí bystrého zraku dvou 10metrových dalekohledů Keck umístěných na vrcholu spící havajské sopky Mauna Kea.
Astronomové si byli po desetiletí vědomi toho, že mnoho mladých hvězd, které obklopují vesmír, je zahaleno mračny plynu a prachu. A od tohoto zjištění požádali o pomoc výkonné infračervené vesmírné observatoře, jako je Spitzerův vesmírný teleskop NASA, aby nahlédli do prašných kosmických oblastí, které jsou skryté před optickými teleskopy.
Až dosud neměli vědci to štěstí, že mohli zachytit pozorování nových planet formujících se kolem těchto mladých hvězd, ale díky triku adaptivní optiky kombinované s „interferometrií aperturní masky“, která astronomům umožňuje rozlišovat prachové disky kolem hvězd bez překážek oslnění. světlo hvězd, bylo možné zobrazit LkCa 15b. „Je to, jako bychom měli řadu malých zrcadel,“ řekl Adam Kraus z Institutu astronomie na Havajské univerzitě. 'Můžeme manipulovat se světlem a rušit zkreslení.'
Umístění LkCa 15 lze zjistit pomocí výše uvedené tabulky. Obrázek: Adam Kraus/IAU/Sky & Telescope.
Astronomové tuto chytrou techniku zprovoznili od roku 2008, což jim umožnilo hledat mezery mezi hvězdami a jejich protoplanetárními prachovými disky, kde se domnívali, že se s největší pravděpodobností skrývají planety. V roce 2009 byli za své úsilí odměněni, když se LkCa 15b představil, jak objímá svou hvězdu, stále zářící energií svého vzniku. „LkCa 15 byl teprve náš druhý cíl a hned jsme věděli, že vidíme něco nového,“ řekl Kraus. 'Poblíž hvězdy jsme viděli slabý bodový zdroj, takže v domnění, že by to mohla být planeta podobná Jupiteru, jsme se vrátili o rok později, abychom získali více dat.'
Tento horký, mladý svět poskytuje pohled na pekelné zrození rodících se planet.
'Protoplaneta se zahřívá svou gravitační kontrakční energií,' řekl Ireland. „Gravitační potenciální energie je dostatečná k tomu, aby se brzdy náklaďáku pořádně zahřály, když jede z hory příliš rychle. Potenciální energie celé planety, která na sebe padá, je dostatečná k tomu, aby se rozžhavila do ruda po miliony let. Planeta má více než 1000 stupňů Celsia – přesnější měření její teploty je jedním z našich cílů v příštím roce. Prach a plyn jsou většinou ohřívány radiačním polem hvězdy a planety a v rovnováze dosahují teploty méně než 100 kelvinů [-170 stupňů Celsia].“
Jak však mladá planeta na sebe natahuje více plynu a prachu, mohou astronomové jen hádat, jak velký by tento vzdálený svět mohl být. 'Velký vnější disk kolem LkCa 15 v něm stále zbývá asi 55 hmot Jupiteru,' řekl Ireland. „Je velmi obtížné odhadnout, kolik tohoto materiálu by mohlo skončit na LkCa 15b. Pokud je oběžná dráha téměř kruhová a existuje pouze jedna planeta, pak se domnívám, že jen velmi malý zlomek této hmoty by mohl skončit jako součást LkCa 15b. Kdybych měl hádat, řekl bych asi 10násobek hmotnosti Jupiteru na konečnou hmotnost, s malou migrací z oběžné dráhy na bližší orbitu. Lepší představu o tom však získáme v průběhu nadcházejících let s novými teoretickými modely a poté, co uvidíme více z oběžné dráhy planety.'
Papír týmu najdete tady.
Umělecký dojem z LkCa 15b obíhajícího kolem své hvězdy. Obrázek: Karen L. Teramura, UH IfA.
