Międzynarodowy zespół astronomów, którego współprzewodniczący prowadzą badania na Uniwersytecie Galway, dokonał nieoczekiwanego odkrycia nowej planety.
Odkryta we wczesnej fazie formowania wokół młodego analogu naszego Słońca, planeta szacowana jest na około 5 milionów lat i prawdopodobnie jest gazowym olbrzymem o podobnej wielkości jak Jowisz.
Badania, którymi kierowali Uniwersytet Lejdzie, Uniwersytet Galway i Uniwersytet w Arizonie, zostały opublikowane w międzynarodowym czasopiśmie Astrophysical Journal Letters.
Przełomowe odkrycie zostało dokonane przy użyciu jednego z najbardziej zaawansowanych obserwatoriów na świecie – Very Large Telescope (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w pustyni Atakama w Chile.
W związku z opublikowaniem badań, Europejskie Obserwatorium Południowe – wiodąca międzynarodowa organizacja astronomiczna – opublikowała oszałamiające zdjęcie odkrycia jako zdjęcie tygodnia. Zobacz zdjęcia tutaj.
Nowa planeta została nazwana WISPIT 2b.
Dr Christian Ginski, wykładowca na Wydziale Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Galway i drugi autor badania, powiedział: „Wykorzystaliśmy bardzo krótkie obserwacje wielu młodych gwiazd – zaledwie kilka minut na obiekt – aby ustalić, czy widzimy przy nich małe punkciki światła spowodowane przez planetę. Jednak w przypadku tej gwiazdy zamiast tego wykryliśmy całkowicie nieoczekiwany i wyjątkowo piękny, wielopierścieniowy dysk pyłowy.
„Kiedy zobaczyliśmy ten wielopierścieniowy dysk po raz pierwszy, wiedzieliśmy, że musimy spróbować zobaczyć, czy możemy wykryć w nim planetę, dlatego szybko poprosiliśmy o dalsze obserwacje.”
To dopiero drugi przypadek potwierdzonego wykrycia planety w tak wczesnym etapie ewolucyjnym wokół młodej wersji naszego Słońca. Pierwsza taka planeta została odkryta w 2018 roku przez zespół badaczy, w którym także uczestniczył Dr Ginski.
WISPIT 2b to również pierwsze jednoznaczne wykrycie planety w wielopierścieniowym dysku, co sprawia, że jest idealnym laboratorium do badania interakcji planeta-dysk i dalszej ewolucji.
Planeta została uchwycona w bliskiej podczerwieni – typie widoku, jaki ktoś widziałby korzystając z noktowizji – ponieważ wciąż świeci i jest gorąca po swojej początkowej fazie formowania.
Zespół z Uniwersytetu Lejdy i Uniwersytetu Galway uchwycił spektakularne, czyste zdjęcie młodego protoplanety zagnieżdżonej w szczelinie dysku. Potwierdzili również, że planeta obraca się wokół swojej gwiazdy macierzystej.
Planeta została również wykryta w świetle widzialnym przez zespół z Uniwersytetu w Arizonie, korzystając z specjalnie zaprojektowanego instrumentu. To wykrycie w określonej długości fali lub kolorze światła wskazuje, że planeta wciąż akrecjonuje gaz podczas formowania atmosfery.
WISPIT 2b została wykryta w ramach pięcioletniego projektu badawczego, podczas którego międzynarodowy zespół starał się ustalić, czy szeroko zakrojone gazowe giganty planety są bardziej powszechne wokół młodszych czy starszych gwiazd. To doprowadziło do nieoczekiwanego odkrycia nowej planety.
Dyski bogate w pył i gaz wokół młodych gwiazd są kolebkami narodzin planet. Mogą wyglądać imponująco, posiadając wiele różnych struktur, takich jak pierścienie i spiralne ramiona, które naukowcy uważają za związane z formowaniem się planet w ich wnętrzu. Dysk wokół WISPIT 2b ma promień 380 jednostek astronomicznych – około 380 razy odległość między Ziemią a Słońcem.
Dr Ginski dodał: „Uchwycenie obrazu tych powstających planet okazało się niezwykle trudne i daje nam realną szansę zrozumienia, dlaczego wiele tysięcy starszych systemów egzoplanetarnych wygląda tak zróżnicowanie i tak różnie od naszego własnego układu słonecznego. Myślę, że wielu naszych kolegów zajmujących się formowaniem planet przyjrzy się uważnie temu systemowi w nadchodzących latach.”
Badania były prowadzone przez doktoranta, Richelle van Capelleveen z Uniwersytetu Lejdy i współprowadzone przez zespół studentów magistrantów na Uniwersytecie Galway.
Wyniki badań były współautorstwem Dr Ginski i trzech studentów magistrantów fizyki specjalizujących się w astrophysics na Uniwersytecie Galway.
Praca towarzysząca, wykonana przez Uniwersytet w Arizonie, była kierowana przez profesora Lairda Close’a, gdzie obserwacje były inicjowane na podstawie informacji udostępnionych o nowym dysku przez zespół Uniwersytetu Galway i Uniwersytetu Lejdzie.
Richelle van Capelleveen powiedziała: „Odkrycie tej planety było niesamowitym doświadczeniem – mieliśmy niezwykłe szczęście. WISPIT 2, młoda wersja naszego Słońca, znajduje się w słabo zbadanej grupie młodych gwiazd, i nie spodziewaliśmy się znalezienia tak spektakularnego systemu. Ten system prawdopodobnie będzie punktem odniesienia na lata.”
Dr Ginski powiedział: „Mieliśmy tak dużo szczęścia, że ci niesamowici młodzi badacze zajęli się tą sprawą. To jest następne pokolenie astrofizyków, które z pewnością dokonają więcej przełomowych odkryć w przyszłości.”
Chloe Lawlor, studentka doktorancka w dziedzinie fizyki ze specjalizacją w astrofizyce na Uniwersytecie Galway, powiedziała: „Czuję się niezwykle szczęśliwa, że mam możliwość uczestnictwa w tak ekscytującym i potencjalnie definiującym karierę odkryciu. WISPIT 2b, z jego położeniem wewnątrz swojego dysku urodzeniowego, jest pięknym przykładem planety, która może być używana do badania obecnych modeli formowania planet. Jestem pewna, że ta praca stanie się artykułem, który na długo zostanie w pamięci, szczególnie dzięki pracy Richelle van Capelleveen i jej wyjątkowemu zespołowi.”
Jake Byrne, student magistrant w dziedzinie fizyki ze specjalizacją w astrofizyce na Uniwersytecie Galway, powiedział: „Planeta to niezwykłe odkrycie. Ledwo mogłem uwierzyć, że to prawdziwe wykrycie, gdy Dr Ginski po raz pierwszy pokazał mi to zdjęcie. To ważne odkrycie, które z pewnością wywoła dyskusję w środowisku badawczym i poszerzy nasze zrozumienie formowania planet. Contributing do czegoś takiego, i robiąc to obok międzynarodowych współpracowników, to dokładnie ten rodzaj możliwości, o których marzą młodzi badacze w początkach kariery, jak Chloe, Dan i ja.”
Dan McLachlan, student magistrant w dziedzinie fizyki ze specjalizacją w astrofizyce na Uniwersytecie Galway, powiedział: „W moim doświadczeniu dotychczas pracy w astronomii, czasami można tak skoncentrować się na niewielkim zadaniu i zapomnieć o szerszym kontekście, ale gdy się oddalisz i uświadomisz sobie, jak wielkie jest to, nad czym pracujesz, szokuje to. To była jedna z takich projektów (wykrycie bezpośredne egzoplanety!) i było to coś tak szokującego, że można w tym uczestniczyć. Czuję się naprawdę świetnie potraktowany przez Wydział Fizyki Uniwersytetu Galway, a zwłaszcza mojego opiekuna Dr Christiana Ginski, który dał mi możliwość ubiegania się o tak ekscytujący projekt.”
