ستاره‌شناسان سیاره‌ی کودک در حال رشدی را مشاهده کردند

آنها برای اولین بار تایید کرده اند که این سیاره تازه شکل گرفته –  PDS 70b – هنوز هم گرد و غبار و گاز در اطراف ستاره‌اش جمع‌آوری می‌کند. آنها به معنای واقعی کلمه در حال تماشای این دنیای جدید هستند که توسعه و رشد می‌کند.

 تصویر واقعی از ستاره جوان PDS 70 توسط SPHERE، ابزار شکار سیاره‌ای در تلسکوپ بسیار بزرگ ESO. سیاره تازه تشکیل شده – با عنوان PDS 70b –  به شکل نقطه روشنی در داخل شکاف دیسک اطراف گرد و غبار و گاز دیده می‌شود. تصویر از ESO / A Müller et al / AASnova.

 برای اولین‌بار، ستاره‌شناسان سیاره کودک در حال رشدی را مشاهده کردند. این فقط یک سیاره تازه در حال توسعه نیست، که در فاصله‌ای از یک دیسک ستاره‌ای از گرد و غبار اولیه و گاز قرار دارد. شواهد مستقیم نشان می‌دهد که چنین سیاره‌ای هنوز مواد را به دور دیسک اطراف ستاره جمع آوری می‌کند و به این ترتیب بزرگتر می‌شود. نتایج در یک مقاله جدید بررسی شده در Astrophysical Journal Letters منتشر شد.

چنین دنیای جدیدی قبلا کشف شده است، اما اکنون دانشمندان می‌توانند تأیید کنند که این یکی، دنیای غول پیکر گازی PDS 70b، به طور فعال مواد را از دیسک دایره‌ای شکل که در آن مستقر است جمع می‌کند.

ماه گذشته، ستاره شناسان اعلام کردند PDS 70b اولین سیاره تازه‌ای است که تا به حال به طور مستقیم تصویربرداری شده است. این سیاره به دور ستاره کوتوله نارنجی نسبتا جوانی، 10 میلیون ساله‌ای که  PDS 70 نام دارد، می‌چرخد. این ستاره و سیاره آن 370 سال نوری از زمین فاصله دارند. سیاره را می‌توان در فاصله‌ای از دیسک پیراستاره‌ای مشاهده کرد.

چنین فاصله‌هایی در سال‌های اخیر دیده شده است. شواهد مستقیم نشان می‌دهند که نظریه‌های ستاره‌شناسان در مورد تشکیل ستارگان و سیاره‌ها درست است و مواد موجود در یک دیسک گرد و غبار و گاز اطراف یک ستاره شروع به تبدیل شدن به سیاره می‌کنند.

این دیسک‌ها در اطراف ستاره‌های جوان، محل تولد سیاره‌ها هستند، اما تاکنون تنها تعداد انگشت‌شماری از مشاهدات، وجود سیارات کودک را در آنها شناسایی کرده‌اند. مشکل این است که تا به امروز اکثر این کاندیداهای سیاره‌ای فقط می‌توانستند از ویژگی دیسک‌دار بودن برخوردار باشند.

مشاهدات جدید MagAO PA از PDS 70 نشان‌دهنده سیاره روشنی در دیسک پیراستاره‌ای (پانل بالای صفحه) است. پانل پایین یک نمودار false-color از  PDS 70 مونتاژ شده از تصویر Ha سیاره (قرمز) و تصویر مادون قرمز (آبی) انتشار حرارتی سیاره و نور ستاره پراکنده شده توسط دیسک را نشان می‌دهد. تصویر از واگنر و همکاران

تصویر Widefield از ESO ستاره PDS 70 را نشان می‌دهد. تصویر ESO / Digitized Sky Survey 2 / Davide De Martin.

 همانطور که آندره مولر، رهبر گروه دوم برای بررسی سیاره جوان اشاره کرد:

 نتایج کپلر به ما یک پنجره جدیدی بر روی مراحل اولیه پیچیده و ضعیف درک تکامل سیاره‌ها می‌دهد. ما نیاز داشتیم یک سیاره را در دیسک ستاره‌ی جوان ببینیم تا بتوانیم فرایندهای تشکیل سیاره را درک کنیم.

PDS 70b، حتی به عنوان یک سیاره کودک، بزرگتر از بزرگترین سیاره منظومه شمسی ما، مشتری است. دمای سطح آن در حدود 1832 درجه فارنهایت (1000 درجه سانتیگراد) است و تصور بر این است جو بسیار ابری‌ای دارد.

پس چگونه ستاره‌شناسان معتقدند که PDS 70b واقعا مواد را جذب می‌کند و بزرگتر می‌شود؟ تیم، به رهبری کوین واگنر در دانشگاه آریزونا، کالج امهرست، NExSS و زمین در دیگر منظومه‌های خورشیدی، از سیستم اپتیکی تطبیقی ​​در تلسکوپ Clay Magellan 6.5 در شیلی استفاده کرد تا سیستم PDS 70 را در Ha  (656 نانومتر) و دیگر طول‌موج‌های پیوسته در این نزدیک بررسی کند. اگر آنها یک انتشار Ha در محل سیاره پیدا کردند، این امر شواهدی برای گاز هیدروژن زیاد و داغ است که نشان می‌دهد که سیاره هنوز مواد را جذب می‌کند. در ماه مه گذشته در دو روز متوالی که آنها به اندازه کافی کار کردند.

تصویر ALMA از دیسک پیراستاره‌ای اطراف ستاره HL Tauri. شکاف در دیسک، مناطقی است که بواسطه توسعه سیارات پاکسازی شده‌اند. تصویر از ALMA / ESO / NAOJ / NRAO.

اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهد که PDS 70b  با نرخ  10^-8±1 جرم مشتری در هر سال رشد می‌کند؛ تخمین زده می‌شود که PDS 70b احتمالا وقتی که حتی جوانتر بود، جرمی را با نرخ بسیار بالاتری، بیش از 90 درصد از جرم نهایی خود را به دست آورد. به عبارت دیگر، این سیاره در حال حاضر حدود 90 درصد رشد کرده است.

خلاصه: PDS 70b اولین سیاره تازه شکل گرفته است که توسط ستاره‌شناسان تأیید شده است تا بتواند به طور فعال از روی دیسک پیراستاره‌ای در اطراف ستاره‌اش رشد می‌کند. این کشف درک ارزشمندی را در مورد نحوه شکل‌گیری و توسعه سیارات در دیگر منظومه‌های شمسی ارائه می‌دهد.

منبع:

Astronomers see a baby planet growing

By Paul Scott Anderson in SPACE | August 24, 2018

http://earthsky.org/space/astronomers-see-baby-planet-pds-70b-growing