Умјетников концепт планете налик Јупитеру у орбити око звијезде. Кредитна слика: НАСА Кликни за већу слику
Помоћу НАСА-иног свемирског телескопа Спитзер, тим астронома на челу са Универзитетом у Роцхестеру открио је празнине како звоне прашњавим дисковима око две врло младе звезде, што упућује на закључак да су се тамо створиле планете-гиганти. Пре годину дана, исти ти истраживачи пронашли су доказе о првој „беби планети“ око младе звезде, изазивајући моделе већине астрофизичких модела формирања планета џиновских планета.
Нова открића у часопису Астропхисицал Јоурнал Леттерс 10. септембра не само да појачавају идеју да се џиновске планете попут Јупитера формирају много брже него што научници традиционално очекују, већ је једна од звезда гасованих под називом ГМ Ауригае аналогна нашој Сунчев систем. Са само 1 милион година, звезда даје јединствен прозор у то како је можда настао наш сопствени свет.
"ГМ Ауригае је у суштини много млађа верзија нашег Сунца, а јаз на његовом диску је приближно исте величине као и простор који заузимају наше сопствене џиновске планете", каже Дан Ватсон, професор физике и астрономије на Универзитету у Роцхестеру и вођа истраживачког тима Спитзер ИРС Дискс. „Гледати то је као да гледамо бебе слике нашег Сунца и спољног Сунчевог система“, каже он.
„Резултати представљају изазов постојећим теоријама формирања планета џинова, посебно онима у којима се планете постепено граде током милиона година“, каже Нуриа Цалвет, професор астрономије на Универзитету у Мичигену и водећи аутор рада. „Студије попут ове, на крају ће нам помоћи да боље схватимо како се формирају наше спољне планете, као и друге у свемиру.“
Нове „бебе планете“ живе на чистинама које су избацили на дисковима око звезда ДМ Таури и ГМ Ауригае, удаљених 420 светлосних година у сазвежђу Бик. Сумња се да ови дискови већ неколико година имају централне рупе које би могле настати услед формирања планета. Нови спектри, међутим, не остављају сумњу: Празнине су толико празне и оштрих ивица да су планетарне формације далеко најразумније објашњење за њихов изглед.
Нове планете још увек није могуће директно видети, али Спитзеров инструмент инфрацрвеног спектрографа (ИРС) јасно је показао да недостаје подручје прашине око одређених звезда, што снажно указује на присуство планете око сваке. Прашина на протопланетарном диску је топлија у центру близу звезде, и тако зрачи већину своје светлости на краћим таласним дужинама од хладнијих спољних досега диска. Тим ИРС дискова утврдио је да постоји нагли дефицит светлости који зрачи на свим кратким инфрацрвеним таласним дужинама, што снажно сугерише да је централни део диска одсутан. Те звезде су по младим стандардима старе, старе око милион година, и даље окружене својим ембрионалним плинским дисковима. Једино одрживо објашњење за непостојање гаса које би се могло догодити током кратког животног века је да је планета - највероватније гасни гигант попут нашег Јупитера - у орбити око звезде и гравитационо „бришући“ гас на тој удаљености од Звезда.
Као и код прошлогодишњих налаза младих планета, и ова запажања представљају изазов свим постојећим теоријама формирања планета џиновских планета, посебно онима модела „језграних акцерација“ у којима су такве планете изграђене нагомилавањем мањих тела, за која је потребно много више времена за изградњу џиновске планете од доба ових система.
Тим ИРС дискова открио је нешто друго знатижељно о ГМ Ауригае. Уместо једноставног централног чишћења диска за прашину, као што је то случај у другим проучаваним случајевима, ГМ Ауригае има јасан јаз на свом диску који раздваја густи, прашњави спољни диск од танког унутрашњег. Ово би могло бити или интермедијарни стадиј јер нова планета уклања прашину која је окружује и доводи до потпуног централног чишћења попут осталих дискова "планете беба", или то може бити резултат формирања више планета у кратком времену и збрињавања прашина на сложенији начин.
ГМ Ауригае има 1,05 пута већу масу нашег Сунца - близанца - па ће се развити у звезду веома сличну Сунцу. Да је прекривен нашим соларним системом, откривени јаз би се простирао отприлике од орбите Јупитера (460 милиона миља) до орбите Урана (1,7 милијарди миља). То је исти распон у којем се појављују планете-дивови-гаси у нашем сопственом систему. Мале не-плиновите планете, камени светови попут Земље, не би прогутали толико материјала и не би се открили без прашине.
Спитров свемирски телескоп лансиран је у орбиту 25. августа 2003. Истраживачки тим ИРС дискова предводе чланови који су изградили Спитзеров инфрацрвени спектрограф, а укључују астрономе са Универзитета у Роцхестеру, Универзитета Цорнелл, Универзитета у Мичигену, Аутономне Националне Универзитет у Мексику, Универзитет Вирџиније, Колеџ Итака, Универзитет Аризона и УЦЛА. НАСА-ина лабораторија за млазни погон у Пасадени, Калифорнија, управља мисијом Свемирског телескопа Спитзер за НАСА-ино дирекцију за научну мисију у Васхингтону. Научне операције се изводе у Спитзеровом научном центру на Калифорнијском технолошком институту, такође у Пасадени.
