Planeta formace chytil v aktu

Plynový gigant PDS 70b udělal titulky minulý měsíc jako první nově se formující planeta, která byla kdy přímo zobrazena. Tým vědců nyní prošel ještě o krok dále: zachytili důkazy o tom, že tato planeta aktivně shromažďuje materiál a změřili rychlost, se kterou roste.

Dojem tohoto umělce na protoplanetární disk odhaluje mezeru v jeho středu, pravděpodobně odstraněnou planetou obíhající uvnitř disku. Nová studie mladé hvězdy PDS 70 naznačuje, že planeta mohla také vyčistit mezeru na svém okolním disku.
Univerzita pro pokročilé / NAOJ

Hledání důkazů

Tento ALMA obraz protoplanetárního disku obklopujícího hvězdu HL Tauri odhaluje detailní podstrukturu disku, včetně mezer, které mohly být odstraněny planetami.
ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)

V nedávné době pozorování s vysokým rozlišením nepřímý důkaz formace planety oplývá. Zejména jsme zachytili řadu velkolepých obrazů disků obklopujících mladé hvězdy, disků, na nichž se domníváme, že se rodí první planety těchto systémů. Podle modelů budou planety růst, jak se budou hromadit z okolního protostelárního disku, a současně budou obíhat mezeru v disku, jak obíhají.

Navzdory hromadění nepřímých důkazů, „ přímé důkazy“ dlouho neexistovaly až donedávna. Mladá (10 milionů let stará) trpasličí hvězda PDS 70, která se nachází pouhých 370 světelných let od Země, je obklopena diskem s výraznou mezerou. A právě minulý měsíc vědci oznámili, že přímo zobrazili a potvrdili přítomnost novorozené planety obíhající v mezeře.


Tento obrázek PDS 70 byl pořízen infračerveným paprskem pomocí přístroje SPHERE na velmi velkém dalekohledu ESO. Toto je první jasný obraz planety PDS 70b, viditelný jako světlé místo napravo od maskované hvězdy zachycené aktem formování.
ESO / A. M ller a kol.

Ale pouhé prokázání toho, že planeta leží v mezeře, ještě nestačí dalším krokem je prokázat, že tato planeta, PDS 70b, aktivně shromažďuje materiál. Zde přicházejí vysoce kontrastní pozorování ze systému Magellan Adaptive Optics.

Známka nárůstu

V nové studii vedené Kevinem Wagnerem (University of Arizona, Amherst College a NASA NExSS Earths in Other Solar Systems Team) použil tým vědců adaptivní optický systém na 6, 5m Magellan Clay Telescope v Chile k zobrazení PDS 70 v H (656 nm) a blízké vlnové délky kontinua. Přítomnost emisí H v místě planety PDS 70b by znamenala šokovaný, horký, nafouklý plynný vodík kouřící zbraň, která prokazuje, že tato planeta stále narůstá.

Nová pozorování PDA 70 MagAO H odhalují planetu jako jasný zdroj v horním panelu. Spodní panel je schematický diagram falešných barev PDS 70 sestavený z H obrazu planety (červený) a infračerveného obrazu (modrý) tepelné emise planety a hvězdného světla rozptýlených diskem.
Wagner a kol. 2018

Wagner a spolupracovníci zajisté detekovali přítomnost signálu H z PDS 70b během dvou po sobě následujících nocí minulý květen signálu, který má méně než 0, 1% pravděpodobnost, že bude falešně pozitivní. Zdá se docela bezpečné říci, že tato dětská planeta stále roste.

Plná velikost

Ale jak rychle roste a jak daleko je? Wagner a spolupracovníci používají svá měření H luminosity pro výpočet míry hromadné akumulace pro PDS 70b a zjistili, že plynový gigant roste rychlostí 10 ^ -8 ± 1 Jupiterů za rok. Při tomto tempu a na základě stáří systému autoři odhadují, že PDS 70b pravděpodobně v minulosti nabírala hmotu mnohem vyšší rychlostí a že již získala více než 90% své konečné hmotnosti.

Tato blízká planeta zachycená aktem formování bude v budoucnu znamenat vynikající studijní cíl, protože budeme i nadále společně chápat, jak se planety rodí a rostou v protoplanetárních discích.

Citace

„Magellan Adaptive Optics Imaging of PDS 70: Měření rychlosti hromadné akumulace mladé obří planety na disketu, “ Kevin Wagner a kol. 2018 ApJL 863 L8. doi: 10, 3847 / 2041-8213 / aad695

Související články v časopise

  • Optické / blízké infračervené vyšetření HD 100546 b pomocí Gemini Planet Imager a MagAO doi: 10, 3847 / 1538-3881 / aa6cae
  • Magellanův systém AO z ', Y S a L ' Pozorování planetárního systému velmi širokého 650 AU HD 106906 doi: 10, 3847 / 0004-637X / 823/1/24
  • Studie ALMA a MagAO Substellar Companion GQ Lup B * doi: 10, 3847 / 1538-4357 / aa5b96
  • Orbita společníka k HD 100453A: Binární řízené spirálové zbraně v protoplanetárním disku doi: 10, 3847 / 1538-4357 / aaa767
  • Složitá struktura spirály v přechodovém disku HD 100546 odhalená GPI a MagAO doi: 10, 3847 / 1538-3881 / aa6d85
  • Zobrazovací extrasolarské obří planety doi: 10.1088 / 1538-3873 / 128/968/102001

Tento příspěvek se původně objevil na AAS Nova, kde jsou uvedeny nejdůležitější poznatky z časopisů americké astronomické společnosti.