Деценијама је најшире прихваћено стајалиште о томе како се формирао наш Сунчев систем била Небуларна хипотеза. Према овој теорији, Сунце, планете и сви други објекти Сунчевог система формирани су од небулозних материјала пре више милијарди година. Та прашина доживела је гравитациони колапс у центру, формирајући наше Сунце, док је остатак материјала формирао ободни прстенац од крхотина који се сјединио у планете.
Захваљујући развоју савремених телескопа, астрономи су били у могућности да тестирају друге звездане системе како би тестирали ову хипотезу. Нажалост, у већини случајева астрономи су могли само да примете прстенове отпадака око звезда са наговештајима планета у формацији. Тек недавно је тим европских астронома успео да сними слику новорођене планете, показујући тако да су прстенови крхотина заиста родно место планета.
Истраживање тима појавило се у два рада која су недавно објављена у Астрономија и астрофизика, под насловом „Откривање планетарно-масеног пратиоца у размаку прелазног диска око ПДС 70“ и „Орбитална и атмосферска карактеристика планете унутар празнине прелазног диска ПДС 70“. Тим који стоји иза обе студије био је члан Института Мак Планцк за астрономију (МПИА), као и више опсерваторија и универзитета.
За потребе својих студија, тимови су одабрали ПДС 70б, планету која је откривена на удаљености од 22 астрономске јединице (АУ) од своје матичне звезде и за коју се веровало да је новоформирано тело. У првој студији - коју је водила Мирјам Кепплер са Института за астрономију Мака Планцка - тим је показао како су проучавали протопланетарни диск око звезде ПДС 70.
ПДС 70 је звезда Т-Таура мале масе која се налази у сазвежђу Центаурус, удаљеном око 370 светлосних година од Земље. Ова студија је рађена помоћу архивских слика у блиском инфрацрвеном опсегу, снимљених Спецтро-Полариметриц Инструментом за истраживање егзопланета високог контраста (СПХЕРЕ) на ЕСО-овом веома великом телескопу (ВЛТ) и близу-инфрацрвеним коронаграфским фотоапаратом на јужном телескопу Близанци .
Помоћу ових инструмената, тим је направио прву робусну детекцију младе планете (ПДС 70б) која се кретала у орбиту унутар празнине у протопланетарном диску своје звезде и налазила се отприлике три милијарде км (1,86 милијарди миља) од њене централне звезде - отприлике иста удаљеност између Урана и Сунце У другој студији, коју је водио Андре Муллер (такође из МПИА), тим описује како су користили инструмент СПХЕРЕ за мерење светлине планете на различитим таласним дужинама.
Из овога су могли да утврде да је ПДС 70б гасни гигант који има око девет маса Јупитера и површинску температуру од око 1000 ° Ц (1832 ° Ф), што га чини посебно „врућим Супер-Јупитером“. Планета мора бити млађа од своје звезде домаћина и вероватно још увек расте. Подаци су такође показали да је планета окружена облацима који мењају радијацију језгру планете и њену атмосферу.
Захваљујући напредним инструментима који се користе, тим је такође могао да стекне слику о планети и њеном систему. Као што можете видети са слике (постављене на врху) и видео снимка испод, планета је видљива као светла тачка десно од поцрњелог центра слике. Ова мрачна регија настала је захваљујући корографу, који блокира светло од звезде како би тим могао да детектује снажнијег пратиоца.
Као што је у недавној изјави за штампу ЕСО-а објаснила Мириам Кепплер, постдокторска студентица МПИА-е:
„Ови дискови око младих звезда су места рођења планета, али до сада је само шачица опажања открила наговештаје беби планета у њима. Проблем је у томе што су до сада већина ових кандидата за планету могла само да буду функције на диску. “
Поред тога што су приметили младу планету, истраживачки тимови су такође приметили да је на њу скочио протопланетарни диск који кружи око звезде. У основи, орбита планете је пронашла џиновску рупу у средини диска након што је сакупила материјал из ње. То значи да се ПДС 70 б и даље налази у близини места рођења, вероватно ће још увек да акумулира материјал и наставиће да расте и мења се.
Десетљећима су астрономи били свесни тих недостатака у протопланетарном диску и нагађали су да их је произвела планета. Сада коначно имају доказе који подржавају ову теорију. Као што је Андре Муллер објаснио:
“Кепплерови резултати дају нам нови прозор у сложену и слабо разумљиву рану фазу планетарне еволуције. Требали смо посматрати планету на диску младе звезде да бисмо заиста разумели процесе који настају иза формирања планета.“
Ове студије ће астрономима бити благодат, посебно када су у питању теоријски модели формирања планета и еволуције. Одређивањем атмосферских и физичких својстава планете, астрономи су могли да тестирају кључне аспекте Небуларне хипотезе. Откривање ове младе, загађене прашине, не би било да није у могућности ЕСО-ових СПХЕРЕ инструмената.
Овај инструмент проучава егзопланете и дискове око оближњих звезда користећи технику познату као сликање високог контраста, али се такође ослања на напредне стратегије и технике обраде података. Поред тога што блокира светлост звезде помоћу коронаграфа, СПХЕРЕ је у стању да филтрира сигнале слабих планетарних пратилаца око светлих младих звезда у више таласних дужина и епоха.
Као што је проф. Тхомас Хеннинг - директор у МПИА, немачки истраживач инструмента СПХЕРЕ и виши аутор двеју студија - изјавио је у недавном саопштењу за штампу МПИА:
„После десет година развијања нових моћних астрономских инструмената као што је СПХЕРЕ, ово откриће нам показује да смо коначно у стању да пронађемо и проучимо планете у тренутку њиховог формирања. То је испуњење дуготрајног сна. "
Будућа запажања овог система ће такође омогућити астрономима да тестирају друге аспекте модела формирања планета и да науче о раној историји планетарних система. Ови подаци ће такође ићи дуг пут ка утврђивању како се наш соларни систем формирао и развијао током своје ране историје.
