При тражењу ван-соларних планета астрономи се најчешће ослањају на бројне индиректне технике. Од ових метода, транзитна метода (ака. Транзитна фотометрија) и метода радијалне брзине (ака. Доплерска спектроскопија) су две најефикасније и најпоузданије (нарочито када се користе у комбинацији). На жалост, директно снимање је ретко јер је врло тешко уочити слабу егзопланет усред сјаја звезде домаћина.
Међутим, побољшања у радио интерферометрима и снимању близу инфрацрвених зрака омогућили су астрономима да сликају протопланетарне дискове и закључују у орбите егзопланета. Помоћу ове методе, међународни тим астронома недавно је снимио слике новоформираног планетарног система. Проучавајући недостатке и структуре сличне прстену овог система, тим је био у стању да хипотезира о могућој величини егзопланете.
Студија под називом „Прстенови и празнине у диску око Елиаса 24 коју је открио АЛМА“, недавно се појавила у часопису Месечна обавештења Краљевског астрономског друштва. Тим је водио Гиованни Дипиерро, астрофизичар са Универзитета у Леицестеру, а укључивали су и чланове Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику (ЦфА), Заједничке опсерваторије АЛМА, Националне опсерваторије радио астрономије, Института Мак-Планцк за астрономију, и више универзитета и истраживачких института.
У прошлости су прстенови прашине идентификовани у многим протопланетарним системима, а њихово порекло и однос према планетарном формирању предмет су много расправа. С једне стране, они могу бити резултат накупљања прашине у одређеним регионима, гравитационих нестабилности или чак варијација оптичких својстава прашине. Алтернативно, они би могли бити резултат планета које су се већ развиле, због чега се прашина распршује док пролазе кроз њу.
Како су у својој студији објаснили Дипиерро и његове колеге:
„Алтернативни сценариј позива на дискове који су динамички активни, у којима су планете већ формиране или су у акту формирања. Уграђена планета ће побудити таласе густине у околном диску, који ће затим депоновати свој угаони момент док се дисипирају. Ако је планета довољно масивна, размена угаоног момента између таласа које ствара планета и диска резултира формирањем једне или вишеструких празнина, чије су морфолошке карактеристике уско повезане са локалним условима диска и својствима планете. "
За потребе своје студије, тим је користио податке из циклуса 2 опажања циклуса 2 милиметара / подмилиметара (АЛМА) Атацама - која је започела још у јуну 2014. године. Они су тако успели да сликају прашину око Елиаса 24 резолуцијом од око 28 АУ (тј. 28 пута већој удаљености између Земље и Сунца). Оно што су пронашли били су докази о празнинама и прстеновима који би могли бити показатељ орбите у орбити.
Из овога су направили модел система који је узео у обзир масу и локацију ове потенцијалне планете и како ће дистрибуција и густина прашине узроковати да се развија. Као што су навели у својој студији, њихов модел прилично добро репродукује посматрања прстена прашине и предвиђају присуство гасног гиганта налик Јупитеру у року од четрдесет четири хиљаде година:
„Откривамо да је емисија прашине преко диска конзистентна са присуством уграђене планете масе? 0,7? МЈ на орбиталном радијусу од? 60? Ау… Карта осветљености површине нашег дисковног модела пружа разумну подударност са структуром у облику зазора и прстена, примећеном у Елиас 24, са просечним одступањем од око 5? Процената опажених токова око региона јаз. “
Ови резултати јачају закључак да су празнине и прстенови уочени у великом броју младих циркуларних дискова показали присуство планета у орбити. Као што је тим рекао, то је у складу са другим запажањима протопланетарних дискова и могло би помоћи да се осветли процес формирања планета.
„Слика која се појављује из недавних опажања високе резолуције и велике осетљивости протопланетарних дискова је да су карактеристике празнина и прстена преовладавају у великом распону дискова различите масе и узраста“, закључују. „Нове АЛМА слике високе резолуције и високе вјерности емисије топлотних прашина и ЦО линија и висококвалитетни подаци о расипању биће од помоћи како би се пронашли додатни докази механизама који стоје иза њиховог формирања.“
Један од најтежих изазова када је у питању проучавање формирања и еволуције планета је чињеница да астрономи традиционално нису у стању да виде процесе у деловању. Али захваљујући побољшањима инструмената и способности да проучавају систем соларних звезда, астрономи су могли да виде систем на различитим тачкама у процесу формирања.
То нам заузврат помаже да прочистимо наше теорије о настанку Сунчевог система и можда ће нам једног дана омогућити да прецизно предвидимо које врсте система могу да се формирају у системима младих звезда.
