Pierwsze takie zdjęcie. Dwa gazowe olbrzymy wokół gwiazdy podobnej do Słońca

Zaledwie kilka tygodni temu Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) pokazało narodziny systemu planetarnego prezentując nowe, oszałamiające zdjęcie z Bardzo Dużego Teleskopu (ang. Very Large Telescope, VLT). Teraz ten sam teleskop i ten sam instrument, uzyskały pierwsze bezpośrednie zdjęcie systemu planetarnego wokół gwiazdy podobnej do Słońca, położonej około 300 lat świetlnych od nas i znanej jako TYC 8998-760-1.

- Odkrycie stanowi migawkę ze środowiska, które jest bardzo podobne do tego w naszym Układzie Słonecznym, ale na znacznie wcześniejszym etapie jego ewolucji - mówi Alexander Bohn, doktorant w Leiden University w Holandii, który kierował nowymi badaniami, opublikowanymi w środę w "The Astrophysical Journal Letters".

- Pomimo iż astronomowie odkryli w sposób pośredni tysiące planet w naszej galaktyce, jedynie niewielki ułamek egzoplanet zostało bezpośrednio sfotografowanych - tłumaczy współautor artykułu Matthew Kenworthy z Leiden University, dodając, że "bezpośrednie obserwacje są ważne w poszukiwaniu środowisk, które mogą wspierać istnienie życia".

Jak podaje ESO, obrazowanie bezpośrednie dwóch lub więcej egzoplanet wokół tej samej gwiazdy jest jeszcze rzadsze - do tej pory zaobserwowano w ten bezpośredni sposób jedynie dwa tego rodzaju systemy, w obu przypadkach z gwiazdami znacząco różniącymi się od Słońca. Nowe zdjęcie z VLT jest pierwszą bezpośrednią fotografią więcej niż jednej egzoplanety wokół gwiazdy podobnej do Słońca. Należący do ESO teleskop VLT był także pierwszym teleskopem, który uzyskał bezpośredni obraz planety pozasłonecznej (w 2004 roku), gdy uchwycił plamkę światła wokół brązowego karła, który jest "nieudaną" gwiazdą.

- Nasz zespół był stanie uzyskać pierwsze zdjęcie dwóch gazowych olbrzymów okrążających młodą gwiazdę, która jest słonecznym analogiem - mówi Maddalena Reggiani, stażystka z Katolickiego Uniwersytetu Lowańskiego w Belgii, która brała udział w badaniach.

Dwie planety można zobaczyć na poniższym zdjęciu jako dwa jasne punkty światła odległe od swojej gwiazdy macierzystej, która z kolei znajduje się w lewym górnym rogu fotografii. Uzyskując zdjęcia w różnym czasie, zespół był w stanie rozróżnić te planety od gwiazd tła.

Dwa gazowe olbrzymy krążą wokół swojej gwiazdy w odległościach 160 i około 320 razy dystans Ziemia-Słońce. Plasuje to planety znacznie dalej od ich gwiazdy niż Jowisz lub Saturn, które także są dwoma gazowymi olbrzymami. Jowisz i Saturn znajdują się w odległości zaledwie pięcio- i dziesięciokrotnego dystansu Ziemia-Słońce. Zespół badawczy odkrył także, że dwie egzoplanety są znacznie masywniejsze niż te z Układu Słonecznego, wewnętrzna ma 14 mas Jowisza, a zewnętrza sześć mas Jowisza.

Zespół Bohna sfotografował system podczas swoich poszukiwań olbrzymich, młodych planet wokół gwiazd podobnych do Słońca, ale znacznie młodszych. Gwiazda TYC 8998-760-1 ma zaledwie 17 milionów lat i znajduje się na niebie w gwiazdozbiorze Muchy. Bohn opisuje gwiazdę jako "bardzo młodą wersję naszego własnego Słońca".

Uzyskanie zdjęć było możliwe dzięki wysokiej wydajności instrumentu SPHERE na teleskopie VLT, pracującym na chilijskiej pustyni Atakama. SPHERE blokuje jasne światło od gwiazdy przy pomocy tzw. koronografu, pozwalając na zobaczenie znacznie słabszych planet. O ile stare planety, takie jak w Układzie Słonecznym, są zbyt chłodne do odnalezienia tą techniką, młode planety są gorętsze i dlatego świecą jaśniej w zakresie podczerwonym. Wykonując kilka fotografii w trakcie ubiegłego roku, a także korzystając ze starszych danych aż do 2017 roku, zespół badawczy potwierdził, że dwie planety są częścią systemu gwiazdy.

Dalsze obserwacje tego układu, w tym przy pomocy przyszłego Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (ELT), budowanego przez ESO, pozwolą astronomom na sprawdzenie, czy planety te uformowały się w swojej obecnej lokalizacji, daleko od gwiazdy, czy może uległy migracji z innego miejsca. ELT pomoże także zbadać oddziaływania pomiędzy dwoma młodymi planetami w tym samym systemie.

- Szansa, że przyszłe instrumenty, takie jak dostępne na ELT, będące w stanie wykryć nawet małomasywne planety wokół tej gwiazdy, wskazuje ważny krok w zrozumieniu systemów wieloplanetarnych, co ma potencjalne implikacje dla historii naszego własnego Układu Słonecznego - podsumował Bohn.

Autor: dd/aw / Źródło: ESO