Ένα ηλιακό σύστημα γεννιέται. Δύο πλανήτες εντοπίστηκαν να σχηματίζονται σε δίσκο γύρω από νεαρό άστρο

Αστρονόμοι παρατήρησαν τον σχηματισμό δύο πλανητών γύρω από ένα νεαρό άστρο με το όνομα WISPIT 2. Έχοντας προηγουμένως ανιχνεύσει μόνο έναν πλανήτη, η ομάδα χρησιμοποίησε τηλεσκόπια του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) για να επιβεβαιώσει την ύπαρξη και ενός δεύτερου. Οι παρατηρήσεις, σε συνδυασμό με την δομή του δίσκου γύρω από το άστρο, δείχνουν ότι το σύστημα WISPIT 2 θα μπορούσε να μοιάζει με το Ηλιακό μας Σύστημα σε νεαρή ηλικία.

«Το WISPIT 2 είναι μια ματιά στο δικό μας παρελθόν», δηλώνει η Chloe Lawlor, υποψήφια διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο του Galway στην Ιρλανδία και κύρια συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal Letters.

Το σύστημα είναι το δεύτερο γνωστό, μετά το PDS 70, στο οποίο δύο πλανήτες έχουν παρατηρηθεί άμεσα στη διαδικασία σχηματισμού γύρω από το μητρικό τους άστρο. 

Σύνθετη εικόνα του συστήματος, © ESO/C. Lawlor, R. F. van Capelleveen et al

Σε αντίθεση με το PDS 70, όμως, το WISPIT 2 διαθέτει έναν εκτεταμένο δίσκο σχηματισμού πλανητών με χαρακτηριστικά κενά και δακτυλίους. 

«Αυτές οι δομές υποδηλώνουν ότι σχηματίζονται ταυτόχρονα και άλλοι πλανήτες, τους οποίους τελικά θα ανιχνεύσουμε», καταλήγει η Lawlor.

«Το WISPIT 2 μας προσφέρει μια μοναδική ευκαιρία παρατήρησης, όχι μονο του σχηματισμού ενός μεμονωμένου πλανήτη, αλλά ενός ολόκληρου πλανητικού συστήματος», συμπληρώνει ο Christian Ginski, συν-συγγραφέας της μελέτης και ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Galway. 

Μέσω παρόμοιων παρατηρήσεων, οι αστρονόμοι στοχεύουν να κατανοήσουν καλύτερα πώς τα «νεογέννητα» πλανητικά συστήματα εξελίσσονται σε ώριμα, όπως το δικό μας.

Ο πρώτος νεογέννητος πλανήτης που βρέθηκε το 2025  στο σύστημα, ο WISPIT 2b, διαθέτει μάζα σχεδόν πέντε φορές μεγαλύτερη από του Δία και η απόσταση του γύρω από το κεντρικό άστρο είναι περίπου 60 φορές μεγαλύτερη από εκείνη μεταξύ Γης και Ήλιου. 

Το φάσμα του πλανήτη WISPIT 2c, ©
ESO/C. Lawlor, R. F. van Capelleveen et al.

«Η ανακάλυψη ενός νέου κόσμου υπό σχηματισμό, ανέδειξε τις εντυπωσιακές δυνατότητες των οργάνων μας», δήλωσε η Richelle van Capelleveen, υποψήφια διδάκτορας στο Αστεροσκοπείο Leiden της Ολλανδίας και επικεφαλής της προηγούμενης μελέτης.

Μετά τον εντοπισμό ενός επιπλέον αντικειμένου κοντά στο άστρο, μετρήσεις από το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του ESO και το Συμβολομετρικό Σύστημα VLT (VLTI) επιβεβαίωσαν ότι πρόκειται για πλανήτη. 

Ο νέος πλανήτης, ο WISPIT 2c, βρίσκεται τέσσερις φορές πιο κοντά στο κεντρικό άστρο και έχει διπλάσια μάζα από τον WISPIT 2b. Και οι δύο πλανήτες είναι αέριοι γίγαντες, όπως οι εξωτερικοί πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος.

Για την επαλήθευση της ύπαρξης του WISPIT 2c, η ομάδα χρησιμοποίησε το όργανο SPHERE στο VLT του ESO, το οποίο κατέγραψε εικόνα του αντικειμένου. 

Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν το όργανο GRAVITY+ στο VLTI για την επιβεβαίωση της πλανητικής φύσης του αντικειμένου.

«Καθοριστικής σημασίας ήταν ότι η μελέτη μας αξιοποίησε την πρόσφατη αναβάθμιση του GRAVITY+, χωρίς την οποία δεν θα μπορούσαμε να πετύχουμε τόσο καθαρή ανίχνευση ενός πλανήτη τόσο κοντά στο άστρο του», λέει ο Guillaume Bourdarot, συν-συγγραφέας της μελέτης και ερευνητής στο  Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics στο Garching της Γερμανίας.

Και οι δύο πλανήτες στο WISPIT 2 εμφανίζονται μέσα σε διακριτά κενά στον δίσκο σκόνης και αερίου που περιβάλλει το νεαρό άστρο. Τα κενά δημιουργούνται από την ανάπτυξη των πλανητών, καθώς τα σωματίδια στον δίσκο συγκεντρώνονται και η βαρύτητά τους προσελκύει όλο και περισσότερο υλικό μέχρι να σχηματιστεί ένα «πλανητικό έμβρυο». Το υπόλοιπο υλικό γύρω από κάθε κενό δημιουργεί χαρακτηριστικούς δακτυλίους σκόνης στον πρωτοπλανητικό δίσκο.

Εκτός από τα κενά όπου εντοπίστηκαν οι δύο πλανήτες, υπάρχει τουλάχιστον ένα ακόμη μικρότερο κενό, σε μεγαλύτερη απόσταση στον δίσκο του WISPIT 2. 

«Υποψιαζόμαστε ότι μπορεί να υπάρχει και ένας τρίτος πλανήτης που διαμορφώνει το κενό», λέει η Lawlor, «πιθανώς με μάζα αντίστοιχη του Κρόνου, καθώς το κενό είναι μικρότερο». 

Η ομάδα ανυπομονεί να πραγματοποιήσει περαιτέρω παρατηρήσεις, με τον Ginski να σημειώνει ότι «με το επερχόμενο Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT) του ESO, ίσως μπορέσουμε να απεικονίσουμε άμεσα έναν τέτοιο πλανήτη».

https://www.eso.org/public/news/eso2604

Η δημοσίευση στο The Astrophysical Journal Letters