Första upptäckten av gas i en cirkumplanetär skiva runt en nybildad planet

 

Forskare  använder Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) och National Radio Astronomy Observatory (NRAO)  ett partnerobservatorium till ALMA för att studera planetbildning. Resultat nu har för första gången någonsin  gas i en cirkumplanetär skiva runt en nybildad planet (skivor av detta slag är lättare att upptäcka runt en nybildad stjärna där planeter bildas de skivor som finns runt nybildade planeter är embryon till månar eller asteroider (min anm,)). Upptäckten innefattar även  närvaron av en mycket ung exoplanet.

Cirkumplanetära skivors innehåll är gas, damm och skräp runt unga planeter. Dessa skivor ger upphov till månar och andra små, steniga föremål och tillväxten av unga, jätteplaneter. Att studera dessa skivor under dess tidigaste stadie kan ge rön om hur bildandet av vårt eget solsystem, inklusive Jupiters galileiska månar, (De galileiska månarna är ett samlingsnamn för Jupiters fyra stora månar Callisto, Ganymedes, Europa och Io, vilka beskrevs av Galileo Galilei i början av 1600-talet under namnet de "Mediceiska stjärnorna").som forskare tror bildats i en cirkumplanetär skiva runt Jupiter för cirka 4,5 miljarder år sedan gick till.

När forskare studerade AS 209 en ung stjärna som finns ungefär 395 ljusår från jorden i stjärnbilden Ormbäraren observerade de ett sken mitt i ett annars tomt gap i gasen som omger stjärnan. Det ledde till upptäckten av den cirkumplanetära skiva som omger en potentiell planet med massa som Jupiters. Forskare har observerat på systemet, både på grund av planetens avstånd från sin stjärna (sol) och stjärnans ålder. Exoplaneten finns mer än 200 astronomiska enheter (en enhet är avståndet mellan vår sol och jorden) bort från stjärnan, vilket utmanar för närvarande accepterade teorier om planetbildning. Om värdstjärnans uppskattade ålder på 1,6 miljoner år stämmer kan denna exoplanet vara en av de yngsta kanske den yngsta som någonsin upptäckts. Ytterligare studier behövs dock för att bekräfta detta och forskare hoppas att kommande observationer med James Webb Space Telescope kommer att bekräfta planetens närvaro i skivan vilket ännu inte bevisats.

– Det bästa sättet att studera planetbildning på är att observera planeter medan de bildas. Vi lever i en mycket spännande tid då detta kan göras tack vare kraftfulla teleskop, som ALMA och JWST, säger Jaehan Bae, professor i astronomi vid University of Florida och huvudförfattare till artikeln om upptäckten som publicerats  i The Astrophysical Journal Letters.

Forskare har länge misstänkt närvaron av cirkumplanetära skivor runt exoplaneter. Men tills nyligen kunde detta inte bevisas.  2019 gjorde ALMA-forskare den första upptäckten någonsin av en cirkumplanetär, månbildande skiva medan de observerade den unga exoplaneten PDS 70b   och bekräftade fyndet 2021.

 De nya observationerna av gas i en cirkumplanetär skiva vid AS 209 kan kasta ytterligare ljus över utvecklingen av planeter och skivor och de processer genom vilka månar bildas.

Bild vikipedia på Den protoplanetära skivan vid stjärnan PDS 70 och den unga  planeten PDS 70b (höger). Detta är en tydligare  bild på en cirkumplanetär skiva  än den nya på AS 209 därav valet här på PDS 70b. Det viktiga är att visa hur man ska tolka texten ovan om cirkumlär skiva runt en ny planet.

EXOPLANET PDS 70B slukar damm och gas och växer vidare. Hubbleteleskopet har koll på processen.

 

PSD 70b är en planet i solsystemet PSD 70 i Kenaturens stjärnbild 370 ljusår från oss.

NASA:s rymdteleskop Hubble har gett astronomer en sällsynt möjlighet vid PSD 70 att se på en planet i Jupiter-storlek som fortfarande växer i storlek i sin bana runt en ung stjärna.

 

"Vi vet inte så mycket om hur jätteplaneter växer", säger Brendan Bowler vid University of Texas i Austin. "Detta planetsystem ger oss den första möjligheten att bevittna hur material dras ner på en planet och ökar dess omfång. Våra resultat öppnar upp ett nytt område i detta forskningsfält."

 

Tills nu har över 4 000 exoplaneter katalogiserats men endast cirka 15 avbildats direkt av ett teleskop. Anledningen är att planeterna är så långt borta och små att de ser ut som mörka prickar även i de bästa teleskopen. Teamets nya teknik i användandet av  Hubbleteleskopet för att direkt avbilda ovan planet banar väg för ytterligare planetforskning särskilt då under dessas formativa tid. 

 

PDS 70b är mycket stor och kretsar runt den orange dvärgstjärnan PDS 70, som redan är känd för att ha två aktivt bildande planeter inuti en enorm skiva av damm och gas som omger stjärnan.

"Det här systemet är spännande eftersom vi kan bevittna bildandet av en planet", säger Yifan Zhou, också vid University of Texas i Austin. "Det här är den yngsta exoplanet  Hubble någonsin har avbildat direkt." Efter 5 miljoner år samlar planeten fortfarande material och byggs upp.

Bild på den protoplanetära skivan vid PDS 70 med den nya planeten PDS 70b (till höger).