Webb finder antydninger af en tredje planet på PDS 70

"Observationen af ​​en anden stjerne, kaldet en referencestjerne, kan bruges til at trække lyset fra stjernen af ​​interesse og lede efter exoplaneter der. I vores undersøgelse har vi i stedet valgt en teknik kaldet 'rullesubtraktion', hvor to sekvenser af der tages billeder af stjernen af ​​interesse, henholdsvis før og efter at instrumentet er roteret, så positionen af ​​en exoplanet har roteret i de to billedsekvenser Derfra ved at trække billederne af den ene sekvens fra den anden, og omvendt kan vi effektivt slippe af med stjernens lys og lave billeder af dens omgivelser - planeter og diske."

Holdet kombinerede derefter deres målinger med tidligere observationer lavet med jordinstrumenter og sammenlignede dem med planetariske formationsmodeller. Ud fra dette kunne de udlede mængden af ​​akkumuleret gas og støv omkring protoplaneten i observationsperioden. Kvaliteten af ​​billederne tillod dem også at fremhæve en spiralarm af gas og støv, der forsynede den anden bekræftede kandidat (PDS 70 c), som forudsagt af modellerne. Til sidst opdagede de et klart signal i overensstemmelse med en protoplanetkandidat indhyllet i støv.

"Det, der gør denne kandidat så interessant, er, at den kunne være i 1:2:4 resonans med planeterne b og c, der allerede er bekræftet i systemet (dvs. dens omløbsperiode vil være næsten nøjagtigt to gange og fire gange kortere end den for b og c, henholdsvis),« sagde Christiaens. Det er præcis, hvad der sker med tre af Jupiters galilæiske måner (Ganymede, Europa og Io), som også er i en 1:2:4-resonans. Muligheden for et stjernesystem med tre planeter i dette orbitale forhold ville være en guldmine for astronomer. "Men flere observationer er nødvendige, før denne resonans kan bekræftes," tilføjede Christiaens.

Ud over at demonstrere Webbs evner, kan disse resultater hjælpe med at informere vores nuværende forståelse af, hvordan planetsystemer dannes og udvikler sig. Dette er et af hovedformålene med JWST:at bruge sin avancerede infrarøde optik til at undersøge unge stjernesystemer, hvor planeter stadig er i færd med at dannes. Dette har været en høj prioritet for astronomer lige siden Kepler begyndte at opdage exoplaneter, der trodsede bredt accepterede teorier om, hvordan planetsystemer dannes og udvikler sig. Især påvisningen af ​​mange gasgiganter, der kredser tæt på deres sole ("hot Jupiters") modsige teorier om, at gasgiganter dannes i stjernesystemers yderområder.

Ved at observere unge stjernesystemer på forskellige stadier af dannelsen håber astronomerne at teste forskellige teorier om, hvordan solsystemet opstod.

Som Christiaens opsummerede:"Migration af planeter menes at spille en afgørende rolle i udviklingen af ​​planetsystemer og hjælper med at forklare mangfoldigheden af ​​systemer, der er fundet til dato via indirekte metoder. I mange modne systemer har planeter vist sig at give genlyd med hinanden , hvilket tyder på, at denne migration faktisk fandt sted i fortiden. I vores tilfælde observerer vi et meget ungt system, der stadig er under dannelse, hvor de to kendte kæmpeplaneter ser ud til at være i resonans, og hvor den tredje potentielle planet, hvis den blev bekræftet. også være sammen med de to andre I tilfældet med solsystemet har vi mistanke om, at migrationen og resonansfangsten af ​​de gigantiske planeter sandsynligvis også fandt sted for meget lang tid siden, [hvilket kunne] forklare deres nuværende konfiguration (Great Tack-hypotese). . Her observerer vi det potentielt live i et andet system!"

Flere oplysninger: V. Christiaens et al, MINDS:JWST/NIRCam-billeddannelse af den protoplanetariske disk PDS 70, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.04855

Leveret af Universe Today