Ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε έναν τρίτο πλανήτη που περιφέρεται γύρω από το άστρο Βήτα Οκρίβαντος (β Pictoris). Ο νέος πλανήτης, Βήτα Οκρίβαντος d, είναι 100 φορές αμυδρότερος από τον Βήτα Οκρίβαντος b, τον πρώτο πλανήτη που ανακαλύφθηκε στο ίδιο σύστημα, και συγκαταλέγεται στους ελαφρύτερους εξωπλανήτες που έχουν ποτέ απεικονιστεί απευθείας από επίγεια τηλεσκόπια. Μετά την ανίχνευσή του με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO), η ομάδα διαπίστωσε ότι ο πλανήτης κρυβόταν σε αρχειακές παρατηρήσεις που καλύπτουν διάστημα μεγαλύτερο της δεκαετίας.
«Ήταν μια εντελώς απρόσμενη ανακάλυψη», λέει ο Ben Sutlieff, συν-συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο The Astrophysical Journal Letters και αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Αρχικά θέλαμε να μελετήσουμε λεπτομερέστερα έναν ήδη γνωστό πλανήτη του συστήματος, τον Βήτα Οκρίβαντος b, ώστε να δούμε πώς εξελίσσεται με τον χρόνο», προσθέτει. Ωστόσο, κατά την ανάλυση των εικόνων, οι ερευνητές εντόπισαν ένα ακόμη φωτεινό ίχνος, διαφορετικό από τον Βήτα Οκρίβαντος b, που τους οδήγησε σε μια εντελώς νέα ανακάλυψη.
«”Υπάρχει κάτι ακόμη εκεί… το είδες;”», θυμάται να λέει ο Markus Bonse, αστρονόμος του ESO στη Γερμανία και επίσης συν-συγγραφέας της μελέτης, όταν εξέταζε τα δεδομένα. Για να επιβεβαιώσουν τη φύση του αντικειμένου, οι επιστήμονες αναζήτησαν στοιχεία στο αρχείο του ESO, το οποίο περιλαμβάνει παρατηρήσεις που έχουν πραγματοποιηθεί με τις εγκαταστάσεις του οργανισμού. Εκεί εντόπισαν τον νέο πλανήτη, Βήτα Οκρίβαντος d, σε πολλές εικόνες που χρονολογούνται έως και 11 έτη πίσω, συμπεριλαμβανομένης μιας όπου μόλις που διακρινόταν μέσα στη λάμψη του μεγαλύτερου γειτονικού πλανήτη, του Βήτα Οκρίβαντος b.
«Ο πλανήτης d φαίνεται πως έπαιζε μαζί μας κρυφτό για περισσότερο από μία δεκαετία και μόλις τώρα μπορούμε να του πούμε: “Σε βρήκαμε!”», δηλώνει η Jayne Birkby, συν-συγγραφέας της μελέτης και αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.
Ο νεοανακαλυφθείς πλανήτης, όπως και οι άλλοι δύο του συστήματος, είναι ένας αέριος γίγαντας, παρόμοιος με τον Δία ή τον Κρόνο. Ωστόσο, ο Βήτα Οκρίβαντος d κινείται σε πολύ μεγαλύτερη τροχιά από τους Βήτα Οκρίβαντος b και c. Επιπλέον, ενώ οι δύο πρώτοι πλανήτες έχουν μάζα περίπου δέκα φορές μεγαλύτερη από του Δία, ο νέος πλανήτης έχει μόλις 2,4 μάζες Δία, γεγονός που τον καθιστά έναν από τους ελαφρύτερους εξωπλανήτες που έχουν απεικονιστεί άμεσα από επίγεια τηλεσκόπια. Είναι επίσης σχετικά ψυχρός και, κατά συνέπεια, εξαιρετικά αμυδρός σε σύγκριση με το μητρικό του άστρο.
Η άμεση απεικόνιση, δηλαδή η καταγραφή του φωτός ενός αντικειμένου με τρόπο παρόμοιο με μια φωτογραφία, είναι εφικτή μόνο όταν ο πλανήτης είναι αρκετά φωτεινός ώστε να ξεχωρίζει δίπλα στο πολύ λαμπρότερο άστρο του. Η επιτυχής απεικόνιση ενός τόσο αμυδρού πλανήτη όπως ο Βήτα Οκρίβαντος d αποτελεί, επομένως, ένα σημαντικό τεχνολογικό και επιστημονικό επίτευγμα.
«Ο νέος πλανήτης είναι 100 φορές πιο αμυδρός από τον διάσημο Βήτα Οκρίβαντος b, γεγονός που τον καθιστά τον αμυδρότερο εξωπλανήτη (σε απόλυτο μέγεθος) που έχει ποτέ απεικονιστεί άμεσα από τη Γη», εξηγεί ο Bonse.
Η πρώτη σαφής ανίχνευση του Βήτα Οκρίβαντος d, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση 63 ετών φωτός από τη Γη, πραγματοποιήθηκε με το όργανο ERIS του VLT από τους Sutlieff, Bonse και τους συνεργάτες τους. Παράλληλα, μια ανεξάρτητη ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Aidan Gibbs του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, ανακάλυψε τον ίδιο πλανήτη χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύθηκαν στο The Astrophysical Journal Letters.
Συνήθως, για να επιβεβαιωθεί η ανακάλυψη ενός πλανήτη απαιτούνται νέες παρατηρήσεις. Στην περίπτωση αυτή, όμως, το σύστημα είχε ήδη μελετηθεί εκτενώς και υπήρχε μεγάλος αριθμός εικόνων στα επιστημονικά αρχεία του ESO και του JWST.
«Προς μεγάλη μας χαρά, εμφανίστηκε και σε παλαιότερες παρατηρήσεις του SPHERE», λέει η Birkby, αναφερόμενη σε ένα άλλο όργανο του VLT που είχε χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση του συστήματος Βήτα Οκρίβαντος. Ο πλανήτης εντοπίστηκε επίσης σε αρχειακές παρατηρήσεις του οργάνου NIRCam του JWST. «Από τη στιγμή που γνωρίζαμε πού να κοιτάξουμε, αποδείχθηκε ότι ο πλανήτης ήταν κρυμμένος στα δεδομένα όλον αυτόν τον καιρό!», προσθέτει η Birkby.
Ο συν-συγγραφέας Valentin Christiaens, ερευνητής στο CEA Paris-Saclay της Γαλλίας, συμπληρώνει: «Οι ανιχνεύσεις στα αρχειακά δεδομένα του SPHERE δεν είναι μόνο εξαιρετικά συναρπαστικές από μόνες τους, αλλά δείχνουν επίσης ότι πολλά ακόμη πολύτιμα ευρήματα εξακολουθούν να παραμένουν κρυμμένα στα αρχεία των οργάνων του VLT.»
Το Βήτα Οκρίβαντος γίνεται πλέον το δεύτερο πλανητικό σύστημα, μετά το HR 8799, στο οποίο έχουν απεικονιστεί άμεσα περισσότεροι από δύο εξωπλανήτες.
«Τα συστήματα με πολλούς εξωπλανήτες που έχουν απεικονιστεί άμεσα αποτελούν το “Άγιο Δισκοπότηρο” της ανακάλυψης εξωπλανητών, επειδή μας επιτρέπουν να κατανοήσουμε καλύτερα πώς διαφέρουν μεταξύ τους οι πλανήτες που σχηματίστηκαν στο ίδιο περιβάλλον», δηλώνει ο Sutlieff.
Ο Βήτα Οκρίβαντος d λύνει επίσης ένα παλαιό μυστήριο του συστήματος, καθώς η μάζα και η θέση του εξηγούν με ακρίβεια το ιδιαίτερο σχήμα του δίσκου συντριμμάτων που αποτελείται από υλικό το οποίο απέμεινε από τον σχηματισμό των πλανητών.
Η ανακάλυψη του Βήτα Οκρίβαντος d με αυτή τη μέθοδο ενθαρρύνει την περαιτέρω άμεση απεικόνιση πλανητικών συστημάτων, όπου ενδέχεται να υπάρχουν ακόμη αμυδροί πλανήτες που μέχρι σήμερα περνούσαν απαρατήρητοι. Αυτό θα είναι ακόμη πιο εφικτό με το επερχόμενο Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT) του ESO.
«Οι πλανήτες φαίνεται πως… έχουν παρέα», σχολιάζει η Beth Biller, επίσης συν-συγγραφέας της εργασίας και αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου. «Πολλά από τα γνωστά συστήματα εξωπλανητών που έχουν απεικονιστεί άμεσα, φιλοξενούν πολλούς γιγάντιους πλανήτες ενώ είναι πολύ πιθανό να υπάρχουν ακόμη περισσότεροι, μικρότερης μάζας, που παραμένουν κρυμμένοι και θα αποκαλυφθούν με τα όργανα του ELT.»
https://www.eso.org/public/news/eso2609
Η δημοσίευση στο The Astrophysical Journal Letters