Astronomowie zaobserwowali narodziny planety w ramieniu spiralnym dysku protoplanetarnego

W odległości 440 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Wilka, astronomowie dokonali przełomowego odkrycia, bezpośrednio obserwując proces formowania się planety wokół młodej gwiazdy HD 135344B. Wykorzystując zaawansowany instrument ERIS na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile, naukowcy zidentyfikowali obiekt, który najprawdopodobniej jest protoplanetą zanurzoną w dysku protoplanetarnym otaczającym gwiazdę. To wydarzenie stanowi pierwszy bezpośredni dowód na istnienie protoplanety wewnątrz ramienia spiralnego dysku protoplanetarnego, potwierdzając teoretyczne przewidywania dotyczące powstawania planet.

Wcześniejsze obserwacje podobnych struktur w innych układach były jedynie poszlakami, a światło formujących się planet nigdy wcześniej nie zostało bezpośrednio wykryte. Dysk protoplanetarny wokół HD 135344B charakteryzuje się wyraźnymi ramionami spiralnymi, które według teorii są kształtowane przez obecność formujących się planet. Odkryty obiekt znajduje się u podstawy jednego z tych ramion, dokładnie w miejscu, gdzie modele przewidują jego istnienie. Szacuje się, że obiekt ten ma dwukrotnie większą masę od Jowisza i krąży wokół swojej gwiazdy w odległości porównywalnej do orbity Neptuna wokół Słońca, aktywnie gromadząc materiał i rosnąc. To odkrycie otwiera nowy rozdział w badaniach nad procesem powstawania planet, pozwalając naukowcom na obserwację tego zjawiska w czasie rzeczywistym.

Podobne badania przeprowadzono również w systemie V960 Mon, innej młodej gwieździe. Tam również za pomocą instrumentu ERIS wykryto zwarty, jasny obiekt w pobliżu ramienia spiralnego. Choć jego dokładna natura wciąż jest przedmiotem badań, wstępne analizy sugerują, że może to być formująca się planeta lub brązowy karzeł, obiekt większy od planety, który nie zgromadził wystarczającej masy, by stać się gwiazdą. To odkrycie, opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters, może dostarczyć pierwszych bezpośrednich dowodów na istnienie obiektu narodzonego w procesie kolapsu grawitacyjnego.

Oba te odkrycia, opisane w publikacjach "Unveiling a protoplanet candidate embedded in the HD 135344B disk with VLT/ERIS" w Astronomy & Astrophysics oraz "VLT/ERIS observations of the V960 Mon system: a dust-embedded substellar object formed by gravitational instability?" w The Astrophysical Journal Letters, opierają się na obserwacjach o wysokiej rozdzielczości. Stanowią one znaczący postęp w badaniu procesów prowadzących do narodzin planet olbrzymich i dostarczają nowych perspektyw na dynamikę dysków protoplanetarnych, pogłębiając nasze zrozumienie tego, jak powstają nowe światy. Teoria sugeruje, że pojedyncza planeta może wzbudzać wiele ramion spiralnych w dysku, co jest zgodne z obserwacjami, gdzie struktury te mogą być wynikiem oddziaływania grawitacyjnego planet. Badania te pozwalają również na szacowanie masy planet na podstawie obserwacji tych spiralnych struktur, nawet bez bezpośredniej obserwacji samej planety.