Credit imagine: NASA / JPL
În iunie, cercetătorii de la Universitatea din Rochester au anunțat că au localizat o planetă potențială în jurul unei alte stele atât de tinere încât a sfidat explicațiile teoreticienilor. Acum, o nouă echipă de specialiști în formarea planetei Rochester susține concluziile inițiale, spunând că au confirmat că gaura formată în discul prăfuit al stelei ar fi putut fi foarte bine format dintr-o nouă planetă. Descoperirile au implicații pentru a obține o perspectivă asupra modului în care a ajuns propriul nostru sistem solar, precum și pentru a găsi alte sisteme planetare care ar putea fi locuite în galaxia noastră.
„Datele sugerează că există o planetă tânără acolo, dar până în prezent, niciuna dintre teoriile noastre nu avea sens cu datele pentru o planetă atât de tânără”, spune Adam Frank, profesor de fizică și astronomie la Universitatea din Rochester. „Pe de o parte, este frustrant; dar pe de altă parte, este foarte fain, deoarece mama natură tocmai ne-a înmânat planeta și trebuie să ne dăm seama cum trebuie să fi fost creată. ”
În mod intrigant, lucrând din datele echipei inițiale, Frank, Alice Quillen, Eric Blackman și Peggy Varniere au dezvăluit că planeta era probabil mai mică decât majoritatea planetelor extra-solare descoperite până acum - despre dimensiunea lui Neptun. Datele au sugerat, de asemenea, că această planetă se află la aceeași distanță de steaua sa mamă ca și Neptunul nostru este de la Soare. Majoritatea planetelor extra-solare descoperite până în prezent sunt mult mai mari și orbitează extrem de aproape de steaua părintească.
Echipa inițială Rochester, condusă de Dan Watson, profesor de fizică și astronomie, a folosit noul Telescop spațial Spitzer al NASA pentru a detecta un decalaj în praful din jurul unei stele aflate în fugă. „Ochii” în infraroșu critici ai telescopului infraroșu au fost proiectați în parte de profesorii de fizică și astronomie Judith Pipher, William Forrest și Watson, o echipă care a fost printre liderii mondiali în deschiderea ferestrei cu infraroșu către univers. Forrest și Pipher au fost primii astronomi americani care au îndreptat un tablou infraroșu spre cer: în 1983, au montat un prototip cu detector infraroșu pe telescopul Universității, în micul observator din partea de sus a clădirii Wilmot din campus, luând primul imagini mereu telescopice ale lunii în infraroșu, o gamă de lumină de undă care este invizibilă pentru ochiul liber, precum și pentru majoritatea telescoapelor.
Golul descoperit a semnalat puternic prezența unei planete. Praful din disc este mai fierbinte în centrul din apropiere de stea și astfel radiază cea mai mare parte a luminii sale la lungimi de undă mai scurte decât cele mai răcoroase exterioare ale discului. Echipa de cercetare a descoperit că a existat o lipsă bruscă de lumină care radiază la toate lungimile de undă infraroșii scurte, ceea ce sugerează cu tărie că partea centrală a discului era absentă. Oamenii de știință nu știu decât un singur fenomen care poate tunela o „gaură” atât de distinctă pe disc în timpul vieții scurte a stelei - o planetă de cel puțin 100.000 de ani.
Această posibilitate a unei planete de numai 100.000 până la jumătate de milion de ani a fost întâmpinată de scepticism de mulți astronomi, deoarece niciunul dintre modelele de formare planetare de frunte nu părea să permită o planetă de această vârstă. Două modele reprezintă teoriile conducătoare ale formării planetare: accreția de bază și instabilitatea gravitațională. Acreția nucleară sugerează că praful din care se formează steaua și sistemul începe să se aglomereze în granule, iar aceste granule se aglomerează în roci, asteroizi și planetoizi până la formarea planetelor întregi. Dar teoria spune că ar trebui să dureze aproximativ 10 milioane de ani pentru ca o planetă să evolueze în acest fel - mult prea mult timp pentru a ține cont de planeta de o jumătate de milion de ani găsită de Watson.
În schimb, cealaltă teorie de formare a planetei, instabilitatea gravitațională, sugerează că planetele întregi s-ar putea forma în mod esențial într-o singură bandă, deoarece norul inițial de gaz este atras împreună de propria gravitație și devine o planetă. Dar, în timp ce acest model sugerează că formarea planetară s-ar putea întâmpla mult mai repede - de ordinul secolelor - densitatea discului de praf din jurul stelei pare să fie prea mică pentru a susține acest model.
„Deși nu se potrivește cu niciun model, am scos numerele și am arătat că da, de fapt, acea gaură din acel disc de praf ar fi putut fi formată de o planetă”, spune Frank. „Acum trebuie să ne uităm la modelele noastre și să ne dăm seama cum a ajuns planeta aceea. La sfârșitul tuturor, sperăm să avem un nou model și o nouă înțelegere a modului în care planetele vor fi. ”
Această cercetare a fost finanțată de Fundația Națională a Științei.
Sursa originală: Comunicat de presă al Universității din Rochester
