Ny og forbedret måde at finde babyplaneter på

Nyt arbejde fra et internationalt hold af astronomer, herunder Carnegies Jaehan Bae, brugte arkivradioteleskopdata til at udvikle en ny metode til at finde meget unge ekstrasolare planeter. Deres teknik bekræftede med succes eksistensen af ​​to tidligere forudsagte Jupiter-masseplaneter omkring stjernen HD 163296. Deres arbejde er udgivet af Astrofysiske tidsskriftsbreve .

Af de tusindvis af exoplaneter opdaget af astronomer, kun en håndfuld er i deres formationsår. At finde flere babyplaneter vil hjælpe astronomer med at besvare de mange udestående spørgsmål om planetdannelse, inklusive den proces, hvorved vores eget solsystem opstod.

Unge stjerner er omgivet af roterende skiver af gas og støv, hvorfra planeter dannes. De 60 radioteleskopantenner i Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA, har været i stand til at afbilde disse diske med aldrig før set klarhed.

Forskerholdet - inklusive hovedforfatter Richard Teague og medforfatter Edwin Bergin fra University of Michigan, Tilman Birnstiel fra Ludwig Maximilian Universitetet i München, og Daniel Foreman-Mackey fra Flatiron Institute - brugte arkivaliske ALMA-data til at demonstrere, at uregelmæssigheder i gassens hastighed i disse roterende protoplanetariske skiver kan bruges til at indikere tilstedeværelsen af ​​gigantiske planeter.

Andre teknikker til at finde babyplaneter i skiverne omkring unge stjerner er baseret på observationer af emissionen fra en skives støvpartikler. Men støv udgør kun én procent af en disks masse, så holdet besluttede i stedet at fokusere på gassen, der udgør 99 procent af en ung disk.

Deres nye teknik fokuserer på gassens bevægelse, at sondere radiale trykgradienter i gassen for at se formen af ​​forstyrrelserne - som hvirvler og hvirvler i et klippefyldt strømleje - hvilket gør det muligt for astronomer at foretage en mere præcis bestemmelse af masserne og placeringen af ​​alle planeter, der er indlejret i skiven.

Deres nye metode bekræftede med succes den tidligere forudsagte eksistens af to Jupiter-masseplaneter omkring HD 163296. De kredser i afstande på 83 og 137 gange afstanden mellem Solen og Jorden, selvom deres værtsstjerne er meget lysere end vores egen sol.

"Selvom støv spiller en vigtig rolle i planetdannelsen og giver os uvurderlig information, det er gassen, der tegner sig for 99 procent af protoplanetariske skivers masse. Det er derfor afgørende at studere kinematik, eller bevægelse, af gassen for bedre at forstå, hvad der sker i de diske, vi observerer, " forklarede Bae.

"Denne metode vil give væsentlige beviser for at hjælpe med at fortolke de højopløselige støvbilleder, der kommer fra ALMA. ved at opdage planeter på dette unge stadie har vi den bedste mulighed endnu for at teste, hvordan deres atmosfærer dannes, og hvilke molekyler der leveres i denne proces, " sagde hovedforfatter Teague.