Hubble Finds a Massive Planet – 9 Times the Size of Jupiter – Forming Through a Violent Process

Protoplanet okoli AB Aurigae

To je umetnikova ilustracija velikanskega, na novo oblikovanega eksoplaneta, imenovanega AB Aurigae b. Raziskovalci so uporabili nove in arhivske podatke iz vesoljskega teleskopa Hubble in teleskopa Subaru, da bi potrdili, da se ta protoplanet oblikuje s hitrim in nasilnim procesom, imenovanim nestabilnost diska. Nestanovitnost diska je pristop od zgoraj navzdol, ki se zelo razlikuje od prevladujočega modela povečanja jedra. V tem scenariju se masivni disk okoli zvezde ohladi, gravitacija pa povzroči, da se disk hitro razpade na enega ali več fragmentov z maso planeta. Ocenjuje se, da je AB Aurigae b približno devetkrat masivnejši od Jupitra in kroži okoli svoje zvezde gostiteljice dvakrat dlje od našega Sonca kot Pluton. Zasluge: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)

Hubble zazna planet, ki nastane na nekonvencionalen način

Na splošno lahko nastajanje planetov v našem vesolju primerjamo s kuhanjem. Tako kot se lahko spremenijo »sestavine« za izdelavo planeta, se lahko spremeni tudi »metoda kuhanja«.

raziskovalci uporabljajo Vesoljski teleskop Hubble Planet lahko primerjamo s “fly Fry” – silovitim in hitrim procesom, imenovanim nestabilnost diska. Pri tej metodi, namesto da bi bil planet, ki je zrasel in se oblikoval iz majhnega jedra, ki kopiči snov in plin, se protoplanetarni disk okoli zvezde ohladi in gravitacija povzroči, da postane en ali več drobcev planetne mase.

Astronomi že dolgo iščejo jasne dokaze o tem procesu kot izvedljivem kandidatu za velike, Jupiter-kot planeti, Hubblova ločljivost in dolgoživost pa sta se izkazali za pomemben manjkajoči del sestavljanke.

AB Aurigae B Hubblove slike

Raziskovalci so lahko neposredno posneli novonastali eksoplanet AB Aurigae b v obdobju 13 let z uporabo Hubblovega spektrografa za slikanje vesoljskega teleskopa (STIS) in njegove bližnje infrardeče kamere in spektrografa z več predmeti (NICMOS). V zgornjem desnem kotu Hubblova slika NICMOS, posneta leta 2007, prikazuje AB Aurigae b na jugu v primerjavi z njegovo zvezdo gostiteljico, ki jo pokriva koronagraf instrumenta. Slika, ki jo je leta 2021 posnel STIS, kaže, da se je protoplanet skozi čas premikal v nasprotni smeri urnega kazalca. Zasluge: znanost: NASA, ESA, Thayne Curry (Subaru Telescope, Eureka Scientific Inc.); Obdelava slik: Thayne Curry (Subaru Telescope, Eureka Scientific Inc.), Alyssa Pagan (STScI)

Dokazi kažejo na silovit kolaps, ki je odgovoren za nastanek protoplanetov, kot je Jupiter.

NASAVesoljski teleskop Hubble je neposredno fotografiral dokaze o Jupitru podobnem protoplanetu, ki ga raziskovalci opisujejo kot “globok in nasilen proces”. Odkritje podpira dolgo razpravljano teorijo o tem, kako nastajajo planeti, kot je Jupiter, znano kot “nestabilnost diska”.

READ  razvoj kolektivne inteligence

Novi svet v gradnji je vgrajen v protoplanetarni disk prahu in plina s svojo značilno spiralno strukturo, ki se vrti okoli mlade zvezde, stare približno 2 milijona let. Gre za obdobje našega sončnega sistema, ko je potekalo nastajanje planetov. (Starost Osončja je trenutno 4,6 milijarde let.)

»Narava je pametna; Lahko proizvaja planete na različne načine,« je dejal Thayne Curry iz Subaru Telescope in vodilni raziskovalec študije, Eureka Scientific.

Vsi planeti so narejeni iz materiala, ki izvira iz okrogzvezdnega diska. Vodilna teorija za nastanek Jovianskega planeta se imenuje “akrecija jedra”, pristop od spodaj navzgor, kjer planeti, vgrajeni v disk, rastejo iz manjših predmetov – velikosti od prašnih zrn do balvanov -, ki trčijo in se držijo skupaj. ker se vrtijo okoli zvezde. . To jedro nato počasi kopiči plin iz diska. V nasprotju s tem je pristop nestabilnosti diska model od zgoraj navzdol, kjer ko se masivni disk okoli zvezde ohladi, gravitacija povzroči, da se disk hitro razpade na enega ali več kosov planetne mase.

Novonastali planet, imenovan AB Aurigae b, je verjetno približno devetkrat masivnejši od Jupitra in kroži okoli svoje zvezde gostiteljice na razdalji 8,6 milijarde milj – več kot dvakrat dlje od nje. Pluton od našega sonca. Na tej razdalji bi, če sploh kdaj, trajalo zelo dolgo, da bi se planet velikosti Jupitra oblikoval s kopičenjem jedra. To je raziskovalce pripeljalo do sklepa, da je nestabilnost diska omogočila, da se ta planet oblikuje na tako veliki razdalji. In to je v nasprotju s pričakovanji o nastanku planeta s splošno sprejetim modelom akrecije jedra.

Nova analiza združuje podatke iz dveh Hubblovih instrumentov: spektrografa za slikanje vesoljskega teleskopa ter bližnje infrardeče kamere in spektrografa z več predmeti. Te podatke so primerjali z najsodobnejšim instrumentom za slikanje planetov, imenovanim SCExAO, na japonskem 8,2-metrskem teleskopu Subaru na vrhu Mauna Kea na Havajih. Bogastvo podatkov iz vesoljskih in zemeljskih teleskopov se je izkazalo za pomembno, saj je zelo težko razlikovati med nepovezanimi otroškimi planeti in kompleksnimi značilnostmi diskov planetov.

READ  Webb Telescope reaches major milestone: All its light is in one place

“Tolmačenje tega sistema je izjemno zahtevno,” je dejal Curry. “To je eden od razlogov, zakaj smo potrebovali Hubble za ta projekt – čisto sliko, da bi bolje ločili svetlobo od diska in vseh planetov.”

Narava je ponudila tudi roko pomoči: orjaški disk prahu in plina, ki se vrti okoli zvezde AB Aurigae, je nagnjen skoraj iz oči v oči, ko gledamo z Zemlje.

Curry poudarja, da je Hubblova dolgoživost igrala posebno vlogo pri pomoči raziskovalcem pri merjenju orbite protoplaneta. Prvotno je imel velike dvome, da je AB Aurigae b planet. Hubblovi arhivski podatki, skupaj s slikami iz Subaruja, so se izkazali za prelomnico pri premisleku.

“Te ponudbe nismo mogli najti v roku enega leta ali dveh,” je dejal Curry. “Hubble je zagotovil časovno osnovo v kombinaciji s 13-letnimi podatki Subaru, kar je bilo dovolj dolgo, da je lahko zaznal orbitalno gibanje.”

“Ta rezultat izkorišča prednosti zemeljskih in vesoljskih opazovanj in nam omogoča, da se vrnemo v preteklost s Hubblovimi arhivskimi opazovanji,” je dejal Olivier Guyon z Univerze v Arizoni v Tucsonu in s teleskopom Subaru na Havajih. “AB aurigae b so zdaj opazili na več valovnih dolžinah in pojavila se je skladna slika – tista, ki je zelo trdna.”

Rezultati ekip so objavljeni v številki 4. aprila 2022 astronomija narave,

“To novo odkritje je močan dokaz, da so nekateri planeti plinastih velikanov morda nastali zaradi mehanizmov nestabilnosti diska,” je poudaril Alan Boss iz Carnegiejevega instituta za znanost v Washingtonu. “Na koncu je pomembna le gravitacija, ker ostanke procesa nastajanja zvezd gravitacija vleče skupaj, da tako ali drugače tvorijo planete.”

Razumevanje prvih dni nastanka planetov, kot je Jupiter, daje astronomom več konteksta v zgodovini našega lastnega sončnega sistema. Odkritje utira pot za prihodnje študije kemične sestave protoplanetarnih diskov, kot je AB aurigae, vključno s strani NASA. Vesoljski teleskop James Webb,

READ  Earthshine tonight: How to see May's spectacular Moon event

Referenca: Slike tvorbe planeta Jovian, vgrajene na široko ločitev okoli AB Aurige avtorjev Thayne Curry, Kellen Lawson, Glenn Schneider, Vladimir Lyra, John Wisniewski, Carol Grady, Olivier Gion, Motohide Tamura, Takayuki Kotani, Hajime Kawahar ” . , Taichi Uyama, Takayuki Muto, Rubing Dong, Tomoyuki Kudo, Jun Hashimoto, Misato Fukagawa, Kevin Wagner, Julian Lozzi, Jeffrey Chilcott, Taylor Tobin, Tyler Groff, Kimberly Ward-Duong, William Januszewski, Barnabyth D, Peter Norris, Barnabyth D Michael Sitko, Vincent Dio, Sebastian Vivard, Nemanja Jovanović, Frantz Martinache in Noor Skaff, 4. aprila 2022, astronomija narave,
DOI: 10.1038/s41550-022-01634-x

Vesoljski teleskop Hubble je projekt mednarodnega sodelovanja med NASA in ESA (Evropska vesoljska agencija). Nasin center za vesoljske lete Goddard v Greenbeltu v Marylandu upravlja teleskop. Znanstveni inštitut za vesoljski teleskop (STScI) v Baltimoru v Marylandu izvaja Hubblove znanstvene operacije. STScI v NASA v Washingtonu, DC. izvaja Združenje univerz za raziskave v astronomiji v

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Read also x