Første bekræftede billede af nyfødt planet fanget med ESOs VLT

Astronomer ledet af en gruppe ved Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland har taget et spektakulært øjebliksbillede af planetformation omkring den unge dværgstjerne PDS 70. Ved at bruge SPHERE-instrumentet på ESOs Very Large Telescope (VLT)-et af de mest kraftfulde planetjagtinstrumenter, der findes-har det internationale team lavet den første robust påvisning af en ung planet, navngivet PDS 70b, kløver en vej gennem det planetdannende materiale, der omgiver den unge stjerne.

SPHERE -instrumentet gjorde det også muligt for teamet at måle planetens lysstyrke ved forskellige bølgelængder, hvilket gjorde det muligt at udlede egenskaber ved dens atmosfære.

Planeten skiller sig meget tydeligt ud i de nye observationer, synlig som et lyspunkt til højre for billedets sorte midte. Det ligger cirka tre milliarder kilometer fra den centrale stjerne, nogenlunde svarende til afstanden mellem Uranus og Solen. Analysen viser, at PDS 70b er en kæmpe gasplanet med en masse et par gange Jupiters. Planetens overflade har en temperatur på omkring 1000 ° C, gør det meget varmere end nogen planet i vores eget solsystem.

Det mørke område i midten af ​​billedet skyldes et koronagraf, en maske, der blokerer for stjernens blændende lys og gør det muligt for astronomer at opdage dens meget svagere skive og planetariske ledsager. Uden denne maske, det svage lys fra planeten ville blive fuldstændig overvældet af den intense lysstyrke i PDS 70.

"Disse skiver omkring unge stjerner er planeternes fødesteder, men indtil videre har kun en håndfuld observationer fundet spor af babyplaneter i dem, "forklarer Miriam Keppler, der ledede teamet bag opdagelsen af ​​PDS 70s stadig dannende planet. "Problemet er, at indtil nu, de fleste af disse planetkandidater kunne bare have været funktioner på disken. "

Opdagelsen af ​​PDS 70s unge ledsager er et spændende videnskabeligt resultat, der allerede har fortjent yderligere undersøgelser. Et andet hold, involverer mange af de samme astronomer som opdagelsesteamet, herunder Keppler, har i de sidste måneder fulgt op på de indledende observationer for at undersøge PDS 70s nye planetariske ledsager mere detaljeret. De gjorde ikke kun det spektakulært klare billede af planeten vist her, men var endda i stand til at opnå et spektrum af planeten. Analyse af dette spektrum indikerede, at dens atmosfære er uklar.

PDS 70s planetariske ledsager har formet en overgangsskive - en protoplanetarisk skive med et kæmpe "hul" i midten. Disse indre huller har været kendt om i årtier, og det er blevet spekuleret i, at de blev produceret af disk-planet-interaktion. Nu kan vi se planeten for første gang.

"Kepplers resultater giver os et nyt vindue til de komplekse og dårligt forståede tidlige stadier af planetarisk udvikling, "kommenterer André Müller, leder af det andet team for at undersøge den unge planet. "Vi havde brug for at observere en planet i en ung stjerneskive for virkelig at forstå processerne bag planetdannelse." Ved at bestemme planetens atmosfæriske og fysiske egenskaber, astronomerne er i stand til at teste teoretiske modeller for planetdannelse.

Dette glimt af en planets støvklædte fødsel var kun muligt takket være de imponerende teknologiske muligheder i ESO's SPHERE-instrument, som studerer eksoplaneter og diske omkring nærliggende stjerner ved hjælp af en teknik kendt som billedbehandling med høj kontrast-en udfordrende bedrift. Selv når du blokerer lyset fra en stjerne med et koronagraf, SPHERE skal stadig bruge smart udtænkte observationsstrategier og databehandlingsteknikker til at filtrere signalet fra de svage planetariske ledsagere rundt om lyse unge stjerner ved flere bølgelængder og epoker.

Thomas Henning, direktør ved Max Planck Institute for Astronomy og leder af holdene, opsummerer det videnskabelige eventyr:"Efter mere end et årti med enorme bestræbelser på at bygge denne højteknologiske maskine, nu gør SPHERE os i stand til at høste høsten med opdagelsen af ​​babyplaneter! "

Denne undersøgelse blev præsenteret i to artikler, med titlen "Opdagelse af en planetmassemakker inden for gapet på overgangsdisken omkring PDS 70" og "Orbital og atmosfærisk karakterisering af planeten inden for hullet i PDS 70-overgangsdisken", begge at blive offentliggjort i Astronomi og astrofysik .